Månfaser och hur årstiderna förändras

Månens faser och utvecklingen av jordens årstider är inte specifikt kopplade, men de är beroende av liknande processer: en astronomisk kropp som kretsar kring en annan. Båda fenomenen, tillsammans med cykeln dag och natt, definierar det mest inneboende av jordiska scheman.

Solen är fokus för vårt solsystem och håller i dess dragningskraft en samling satelliter som inkluderar de nio planeterna. Jorden, den tredje planeten i avstånd från solen, kräver drygt 365 dagar för att slutföra sin bana runt stjärnan. Fångad i påverkan av jordens egen gravitation är dess måne, som tar 28 jorddagar för sin revolution runt vår planet, och belyses av olika grader av reflekterat solljus.

Under sin 28-dagars omloppscykel roterar månen på sin axel en gång och presenterar därmed samma ansikte mot jorden; den "mörka sidan" pekar alltid bort från planeten. Men månens utseende förändras under hela banan i en följd av månfaser, bestämd av månens position i förhållande till jorden och solen. När jorden ligger mellan månen och solen finns det en ”fullmåne.” Månen reflekterar sin maximala mängd solljus just nu. När den motsatta konfigurationen är sant - månen ligger mellan jorden och solen - kastas månen i skugga och manifesteras som en ”nymåne”.

Mellan dessa två ytterligheter framträder månen som en del av en helt upplyst cirkel. Från full skugga framträder den som en vaxande (växande) halvmåne tills den når ett halvbelyst, halvmörkt ansikte som kallas första kvartalet. Sedan ökar den växande upplysta delen, kallad en vaxande gibbous moon, tills den är full. Därefter upprepar cykeln sig i omvänd ordning, den skuggade delen vinner mark under de avtagande gibbösa, tredje kvartalet och avtagande halvmånefaserna.

Jorden kretsar kring solen på det som kallas ekliptikplanet eller dess omloppsplan. Avgörande för årstidsutvecklingen är planeten inte vinkelrät mot detta plan; om det vore, skulle vinkeln för inkommande solstrålar mot jordens yta inte förändras under hela året. Men jorden lutas ungefär 23,5 grader från vinkelrätt och alltid i samma riktning (i linje med North Star, Polaris). Så det ena eller det andra halvklotet på jorden lutar sig mot solen och får mer solstrålning än den andra.

Två gånger om året träffar solens strålar vinkelrätt mot jordens ekvator på alla ekvivalenter, och alla delar av planeten har 12 timmar både dag och natt. Under norra halvklotet sommaren lutar den delen av världen mot solen och får mer solstrålning, medan den södra halvklotet, med solljus med lägre vinkel och minskad utsträckning, är kallare. Solen syns högre upp på himlen för observatören på norra halvklotet än under andra tider på året. Det motsatta är naturligtvis sant under norra halvklotets vinter. Detta förklarar den traditionella fyrsäsongsmodellen för högre breddgrader: det finns en sommar och vinter med extrema temperaturer och en vår- och höstövergång med mer måttliga temperaturer.

Inte alla delar av världen upplever fyra uppenbara årstider. Nederbörd kan vara den mest betydelsefulla varianten inom ett år på vissa platser. Till exempel oscillerar många tropiska och subtropiska platser mellan "våta" och "torra" årstider med ganska extrema skillnader i nederbörd.