Jak ruch Ziemi wokół Słońca wpływa na klimat?

Ruch Ziemi wokół Słońca w połączeniu z nachyleniem osi Ziemi powoduje pogodę, pory roku i klimat. Słońce powoduje wzorce pogodowe i długoterminową średnią wzory pogodowe tworzy strefy klimatyczne na całym świecie.

Połączone przeciętne klimaty regionalne tworzą klimat Ziemi. Zmiany w obrocie lub nachyleniu osi Ziemi wpływają na wzorce pogodowe Ziemi, a gdy odchylenie trwa nadal, na klimat Ziemi.

Na pogodę w skrócie składają się codzienne warunki atmosferyczne. Od łagodnej bryzy po gwałtowne tornada, od upału i słońca po zimno i pochmurno, od mgły po deszcz i śnieg, pogoda składa się z połączonych zachowań atmosferycznych tego dnia.

Z drugiej strony klimat składa się ze średnich wzorców i warunków pogodowych w okresie czasu (często 30 lat lub więcej). Klimat obejmuje zarówno przeciętne, jak i ekstremalne warunki pogodowe. Temperatura, opad atmosferyczny ponieważ wzory deszczu i/lub śniegu i wiatru pomagają określić strefy klimatyczne.

Ziemia obraca się lub kręci wokół własnej osi raz na 24 godziny. Rewolucja Ziemi wokół Słońca trwa 365 dni plus pięć godzin. Droga Ziemi wokół Słońca nie jest całkiem kołem, a minimalna odległość wynosi około 91 milionów 91 mil (146 milionów kilometrów) i maksymalna odległość około 94,5 miliona mil (152 miliony kilometrów).

Co ciekawe, Ziemia najbliżej Słońca znajduje się podczas zimy na półkuli północnej.

Oś Ziemi przechyla się około 23°27” od pionu. To nachylenie osi powoduje różnice sezonowe na Ziemi i wyjaśnia, dlaczego na półkuli południowej panuje lato, podczas gdy na półkuli północnej trwa zima. To nachylenie wyjaśnia również, dlaczego godziny dnia i nocy zmieniają się wraz z odległością od równika.

Na równik, dni pozostają zasadniczo tej samej długości przez cały rok, a pory roku się nie zmieniają. Światło i energia Słońca uderzają bezpośrednio w obszar równikowy przez cały rok, więc zmiany temperatury wynikają z wiatru i zachmurzenia.

Wraz ze wzrostem odległości od równika zmienia się ilość energii i światła słonecznego. Zimą, gdy północna półkula jest odchylona od Słońca, światło i energia rozchodzą się po nachylonej powierzchni. Gdy oś Ziemi odchyla się od Słońca, światło i energia maleją wraz z odległością od równika.

Gdy Ziemia obraca się wokół Słońca, a nachylenie osi powoduje, że półkula północna staje się bardziej bezpośrednia linia z energią Słońca, światło i energia wzrastają i wchodzi półkula północna lato.

Jednym ze sposobów rozważenia tego wydatkowania energii jest myślenie o tostach i maśle orzechowym. Jeśli na równiku słońce na jednym akrze ziemi równa się jednej łyżce masła orzechowego na kromce tostów, to tak samo łyżka masła orzechowego byłaby skoncentrowana na pół kawałku tostu, gdzie nachylenie osiowe kieruje półkulę w stronę Słońca, powodując lato. Z drugiej strony, w miejscach odsuniętych od Słońca zimą, łyżka masła orzechowego byłaby rozsmarowana na dwóch lub więcej kawałkach tostów.

Ogólnie rzecz biorąc, dyskusja o klimacie odnosi się do klimatów regionalnych lub klimatów w różnych obszarach powierzchni Ziemi. Klimat Ziemi składa się jednak ze średniej wszystkich klimatów regionalnych.

Klimat Ziemi zależy wtedy od energii otrzymanej od Słońca i energii uwięzionej w systemach Ziemi.

Cykle Milankovitcha odnoszą się do trzech rodzajów zmian w obrocie Ziemi wokół Słońca i obrocie wokół własnej osi. Każda z tych zmian wpływa na klimat Ziemi.

Ekscentryczność

Kształt orbity Ziemi zmienia się z jej obecnej bliskiej kołowej na bardziej eliptyczną iz powrotem do bliskiej okręgu. Ta zmiana, zwana ekscentrycznością, zachodzi w cyklu 100 000 lat. Kiedy orbita Ziemi jest bardziej eliptyczna, zmienia się długość pór roku i energia słoneczna ma większy wpływ niż nachylenie osi.

Pochyłość

Pochylenie oznacza nachylenie osi Ziemi w stosunku do płaszczyzny orbity Ziemi wokół Słońca. Nachylenie waha się od 22,1 do 24,5 stopnia. Większe przechylenie powoduje bardziej ekstremalne pory roku a mniejsze przechylenie oznacza łagodniejsze, mniej ekstremalne pory roku.

W tym czasie nachylenie osi powoli się zmniejsza. Zmiana z 22,1 na 24,5 stopnia trwa około 41 000 lat.

Precesja

Precesja odnosi się do chybotania osi Ziemi. W ciągu 26 000 lat chybotanie osi Ziemi powoduje, że pozycja Gwiazdy Północnej tworzy na niebie okrąg.

Precesja połączona z ekscentrycznością wpływa na zróżnicowaną dotkliwość pór roku między półkula północna i południowa.

Rotacja Księżyca wokół Ziemi wpływa również na regionalny klimat Ziemi, wpływając na ogólny klimat Ziemi.

Po pierwsze, Księżyc łagodzi precesję, chybotanie osi Ziemi, co oznacza, że ​​klimaty na półkuli północnej i południowej są bardziej do siebie podobne.

Po drugie, przyciąganie grawitacyjne Księżyca tworzy wybrzuszenia w atmosferze podobne do cyklu pływów oceanu. Te zmiany ciśnienia, po raz pierwszy odnotowane w 1847 r., wpływają na wzorce opadów, jeden z kluczowych elementów regionalnego klimatu.