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Les raisons des saisons

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Le changement de saison est l’un de ces phénomènes que les gens tiennent pour acquis. Ils savent que cela se produit dans la plupart des endroits, mais ne vous arrêtez pas toujours pour comprendre pourquoi nous avons des saisons. La réponse se situe dans le domaine de l'astronomie et de la science planétaire.

La principale raison des saisons est que l’axe de la Terre est incliné par rapport à son plan orbital. Pensez au plan orbital du système solaire comme une plaque plate. La plupart des planètes gravitent autour du Soleil à la "surface" de la plaque. Plutôt que d'avoir leurs pôles nord et sud directement perpendiculaires à la plaque, la plupart des planètes ont leurs pôles en biais. Cela est particulièrement vrai de la Terre, dont les pôles sont inclinés de 23,5 degrés.

La Terre peut avoir une inclinaison en raison d'un impact important dans l'histoire de notre planète qui a probablement causé la création de notre Lune. Au cours de cet événement, un impacteur de la taille de Mars a frappé fort la Terre infantile. Cela l'a fait basculer sur le côté pendant un moment, le temps que le système se stabilise.

La meilleure théorie sur la formation de la Lune dit que la Terre infantile et un corps de la taille de Mars, appelé Theia, sont entrés en collision très tôt dans l'histoire du système solaire. Les restes ont été soufflés dans l'espace et ont finalement fusionné pour former la Lune. NASA / JPL-Caltech
 

Finalement, la Lune s'est formée et l'inclinaison de la Terre s'est stabilisée aux 23,5 degrés qu'elle est aujourd'hui. Cela signifie que pendant une partie de l'année, la moitié de la planète est inclinée par rapport au soleil, tandis que l'autre moitié est inclinée vers lui. La lumière du soleil est toujours présente dans les deux hémisphères, mais l’un l’obtenez plus directement quand il est incliné vers le soleil en été, tandis que l’autre l’obtient moins directement en hiver (quand il est incliné).

Ce diagramme montre l'inclinaison axiale de la Terre et son incidence sur les hémisphères inclinés vers le Soleil au cours des différentes parties de l'année. NASA / CMGlee

Lorsque l'hémisphère nord est incliné vers le soleil, les habitants de cette partie du monde font l'expérience de l'été. Dans le même temps, l'hémisphère sud reçoit moins de lumière et l'hiver s'y produit. Les solstices et les équinoxes sont principalement utilisés dans les calendriers pour marquer le début et la fin des saisons, mais ne sont pas eux-mêmes liés aux causes des saisons.

Changements saisonniers

Notre année est divisée en quatre saisons: été, automne, hiver, printemps. À moins que quelqu'un ne vive à l'équateur, chaque saison offre des conditions météorologiques différentes. Généralement, il fait plus chaud au printemps et en été et plus frais en automne et en hiver. Demandez à la plupart des gens pourquoi il fait froid en hiver et chaud en été et ils diront probablement que la Terre doit être plus proche du soleil en été et plus éloignée en hiver. Cette semble faire du bon sens. Après tout, lorsque quelqu'un s'approche d'un feu, il ressent davantage de chaleur. Alors, pourquoi la proximité du soleil ne causerait-elle pas la saison estivale chaude?

Bien que ce soit une observation intéressante, cela mène en fait à une conclusion erronée. Voici pourquoi: la Terre est la plus éloignée du Soleil en juillet de chaque année et la plus proche en décembre. La raison de la proximité est donc fausse. De plus, lorsqu'il fait l'été dans l'hémisphère nord, l'hiver se passe dans l'hémisphère sud et vice-versa. Si la raison des saisons était uniquement due à notre proximité du Soleil, il devrait être chaud dans les hémisphères nord et sud à la même période de l'année. Ça n'arrive pas C'est vraiment l'inclinaison qui est la raison principale pour laquelle nous avons des saisons. Mais, il y a un autre facteur à considérer.

Toutes les planètes ont une inclinaison axiale, y compris les géantes gazeuses. L'inclinaison d'Uranus est si forte qu'elle "roule" autour du Soleil. NASA

Il fait plus chaud à midi

L'inclinaison de la Terre signifie également que le Soleil semblera se lever et se coucher dans différentes parties du ciel au cours de différentes périodes de l'année. En été, le soleil culmine presque directement au-dessus de la tête et se situe généralement au-dessus de l’horizon (c’est-à-dire qu’il fera jour) au cours de la journée. Cela signifie que le soleil aura plus temps chauffer la surface de la Terre en été, la rendant encore plus chaude. En hiver, il y a moins de temps pour chauffer la surface et les choses sont un peu plus fraîches.

Les observateurs peuvent généralement voir ce changement de positions apparentes du ciel assez facilement. Au cours d'une année, il est assez facile de noter la position du soleil dans le ciel. En été, il sera plus haut et se lèvera et se placera à des positions différentes de celles de l'hiver. C'est un bon projet pour qui que ce soit d'essayer. Tout ce dont ils ont besoin, c'est d'un dessin approximatif ou d'une image de l'horizon local à l'est et à l'ouest. Les observateurs peuvent regarder chaque jour le lever ou le coucher du soleil et marquer chaque jour les positions du lever et du coucher du soleil pour en avoir une idée complète.

Retour à proximité

Alors, quelle que soit la distance entre la Terre et le Soleil? Eh bien, oui, dans un sens, ce n’est pas ce que les gens attendent. L'orbite terrestre autour du soleil est seulement légèrement elliptique. La différence entre son point le plus proche du soleil et le plus éloigné est d'un peu plus de trois pour cent. Cela ne suffit pas pour provoquer d'énormes variations de température. Cela se traduit par une différence de quelques degrés Celsius en moyenne. La différence de température entre l'été et l'hiver est beaucoup plus que ça. La proximité ne fait donc pas autant de différence que la quantité de lumière solaire reçue par la planète. C’est pourquoi il est tout simplement faux de supposer que la Terre est plus proche pendant une partie de l’année que l’autre. Les raisons de nos saisons sont faciles à comprendre avec une bonne image mentale de l'inclinaison de notre planète et de son orbite autour du Soleil.

Clés à emporter

  • L'inclinaison axiale de la Terre joue un rôle important dans la création de saisons sur notre planète.
  • L'hémisphère (nord ou sud) incliné vers le soleil reçoit plus de chaleur pendant cette période.
  • La proximité du soleil n'est pas une raison pour les saisons.

Sources

  • "L'inclinaison de la Terre est la raison des saisons!"Ice-Albedo Feedback: Comment la fonte de la glace provoque la fonte de plus de glace - Windows to the Universewww.windows2universe.org/earth/climate/cli_seasons.html.
  • Greicius, Tony. «Une étude de la NASA résout deux mystères de la Terre vacillante»NASA, NASA, 8 avril 2016, www.nasa.gov/feature/nasa-study-solves-two-mysteries-about-wobbling-earth.
  • “En profondeur | Terre - Exploration du système solaire: Science de la NASA. ”NASA, NASA, 9 avril 2018, solarsystem.nasa.gov/planets/earth/in-depth/.

Édité par Carolyn Collins Petersen.


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