Esta inclinación motiva las distintas estaciones del año: Primavera, verano, otoño e invierno.
Las distintas estaciones anuales: primavera, verano, otoño e invierno, están muy relacionadas, como veremos más adelante, con los dos principales movimientos de la Tierra: el movimiento de rotación sobre su eje y el de traslación en su órbita alrededor del Sol.
Los movimientos principales de la Tierra.-
Los principales movimientos de la Tierra son la rotación y la traslación. La rotación es el movimiento que realiza la Tierra sobre un eje que pasa por los polos, lo que provoca el día y la noche, mientras que la traslación es el movimiento que realiza alrededor del Sol y que da lugar a las estaciones del año.
Movimiento de Rotación:
- La Tierra gira sobre sí misma, de oeste a este, sobre un eje imaginario que pasa por los polos.
- Este movimiento dura aproximadamente 24 horas.
- La rotación es la causa de la alternancia del día y la noche.
- La velocidad lineal de rotación en el ecuador es de unos 1.670 km/h, pero disminuye a medida que nos acercamos a los polos.
Movimiento de Traslación:
- La Tierra se desplaza alrededor del Sol siguiendo una trayectoria elíptica.
- Este movimiento dura aproximadamente 365 días y 6 horas (un año).
- La traslación es la causa de las estaciones del año, debido a la inclinación del eje de la Tierra y a la diferente incidencia de los rayos solares en cada hemisferio a lo largo del año.
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Otros Movimientos:
Además de la rotación y la traslación, la Tierra realiza otros movimientos más sutiles:
- Precesión: Un movimiento lento del eje de rotación de la Tierra, similar al movimiento de una peonza, que tarda unos 26.000 años en completar un ciclo (según Wikipedia).
- Nutación: Una pequeña oscilación del eje de rotación de la Tierra, superpuesta al movimiento de precesión.
- Bamboleo de Chandler: Una ligera variación en la posición del eje de rotación de la Tierra (según Wikipedia).
La causa de las estaciones del año.-
Mucha gente cree que la Tierra se encuentra más cerca del Sol en verano y, por ese motivo, hace más calor. También creen que se encuentra más lejos del Sol durante el invierno. A pesar de que esta idea tiene sentido, no es correcta.
Es verdad que la órbita de la Tierra no forma un círculo perfecto, si no que es levemente elíptica. Durante parte del año, la Tierra está más cerca del Sol. No obstante, en el hemisferio norte, es invierno cuando la Tierra está más cerca del Sol y es verano cuando está más alejada, al contrario de la suposición de que el verano es cuando la Tierra está más cercana al Sol.
En comparación con la distancia del Sol, este cambio en la distancia de la Tierra a lo largo del año no implica grandes cambios para nuestro clima. El motivo de las estaciones en la Tierra es otro, como veremos a continuación.
El eje de la Tierra es un eje imaginario que atraviesa el centro de la Tierra y que pasa por los polos. La Tierra gira alrededor de este eje, y completa un giro completo por día. Ese es el motivo por el cual tenemos día y noche, y por el cual cada parte de la superficie de la Tierra tiene una parte de cada uno de ellos.
Pero este eje no es perpendicular a la órbita alrededor del sol, sino que está inclinado unos 23,5 grados. Esta inclinación permanece constante a medida que la Tierra órbita alrededor del sol. Esta inclinación de la tierra, en vez de rotar con el eje perpendicular al plano de la órbita es el motivo de las estaciones.
A lo largo del año, distintas partes de la Tierra reciben los rayos del Sol directamente (verano). Así que cuando el polo norte está inclinado hacia el Sol, es verano en el hemisferio norte y, cuando el polo sur está inclinado hacia el Sol, es invierno en el hemisferio norte.
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Se cree que, hace mucho, mucho tiempo, cuando la Tierra era joven, algo del tamaño del planeta Marte, chocó con ella y la desplazó del centro (teoría del Gran Impacto). Entonces, en lugar de rotar con el eje derecho, está un poco inclinada. Por cierto, ese objeto de gran tamaño que chocó con la Tierra se llama Theia.
Esta colisión también causó un gran orificio en la superficie. Este fuerte impacto puso una gran cantidad de polvo y residuos en órbita. La mayoría de los científicos piensan que, con el tiempo, esos residuos se transformaron en nuestra Luna.
Como la Tierra orbita alrededor del Sol, su eje inclinado siempre señala en la misma dirección. Por ese motivo, durante el año, diferentes partes de la Tierra reciben los rayos directos del Sol. Por tanto, durante ciertas épocas del año, un hemisferio estará más inclinado hacia el sol, recibiendo más luz solar directa y experimentando temperaturas más cálidas (verano). Al mismo tiempo, el otro hemisferio estará más inclinado lejos del sol, recibiendo menos luz solar y experimentando temperaturas más frías (invierno).
En resumen, es a veces el Polo Norte el que se inclina respecto al Sol, alrededor de junio, y es a veces el Polo Sur el que está inclinado respecto al Sol, alrededor de diciembre. Es verano en junio en el hemisferio norte porque los rayos del Sol llegan a esa parte de la Tierra de manera más directa que en otras épocas del año. Es invierno en diciembre en el hemisferio norte, porque ese es el momento en que el polo sur gira para inclinarse hacia el Sol.
En la órbita de la Tierra alrededor del Sol se debe de considerar dos puntos: el Perihelio de la Tierra (punto más cercano al Sol) = 91 400 000 millas del Sol, y el Afelio de la Tierra (punto más alejado del Sol) = 94 500 000 millas del Sol
A pesar de que se trata de una diferencia de más de tres millones de millas, no es muy grande en relación con la distancia total (solo aproximadamente el 1,67 %). El dibujo muestra una vista de arriba hacia abajo de la órbita de la Tierra con el Sol cerca del centro, mostrando las distancias del Sol en el afelio y el perihelio.
Y, aunque parezca increíble, el Afelio (cuando la Tierra está más lejos del Sol), ocurre en julio, y el Perihelio (cuando la Tierra está más cerca del Sol), ocurre en enero. Para los que vivimos en el hemisferio norte, donde es verano en junio e invierno en enero, parece el mundo al revés, ¿no? Esto demuestra que la distancia de la Tierra respecto al Sol no es la causa de las estaciones.
Otros dos puntos a considerar son los Equinoccios y Solsticios:
En los equinoccios (primavera y otoño), los dos hemisferios reciben aproximadamente la misma cantidad de luz solar directa.
En los solsticios (verano e invierno), uno de los hemisferios alcanza su máxima inclinación hacia el sol.
En resumen, la inclinación del eje terrestre y el movimiento de traslación son los factores clave que determinan la duración y las características de las estaciones en diferentes partes del mundo.
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En el siguiente vídeo se explica de forma muy amena y didacta las diferentes estaciones del año (verano, otoño, invierno y primavera), y su relación con los movimientos de rotación y traslación de la Tierra, Así como los principales puntos ocupados en su movimiento de traslación, tales como el afelio, el perihelio, los solsticios y los equinoccios.
A continuación se dan algunas notas sobre las cuatro estaciones climáticas.
En cuanto al comienzo y duración de las estaciones se consideran dos puntos de vista.
Según el enfoque meteorológico, cada estación incluye tres meses y comienza el primer día de un período de tres meses: 1 de marzo, 1 de junio, 1 de septiembre y 1 de diciembre.
Según la definición astronómica, cada estación comienza en el día de un solsticio (cuando el Sol alcanza el punto más al sur o al norte del cielo) o en el día de un equinoccio (cuando el Sol pasa sobre el ecuador).
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Así que en 2025, en el hemisferio norte, las estaciones comenzarán de la siguiente manera.
Enfoque Meteorológico:
Primavera: 1 de marzo;
Verano: 1 de junio;
Otoño: 1 de septiembre;
Invierno: 1 de diciembre.
Enfoque Astronómico:
Primavera: 20 de marzo;
Verano: 21 de junio;
Otoño: 22 de septiembre;
Invierno: 21 de diciembre.
Mientras que en el hemisferio sur las estaciones son opuestas a las estaciones del hemisferio norte. Cuando es invierno en los Estados Unidos, es verano en América del Sur; y cuando llega la temporada de primavera a Europa, el otoño comienza en Australia. Como ya he indicado en repetidas ocasiones, sucede porque los hemisferios norte y sur están inclinados hacia el Sol en diferentes épocas del año.
Por ejemplo, en 2025, en el hemisferio sur, las estaciones comenzarán de la siguiente manera.
Enfoque Meteorológico:
Otoño: 1 de marzo;
Invierno: 1 de junio;
Primavera: 1 de septiembre;
Verano: 1 de diciembre.
Enfoque Astronómico:
Otoño: 20 de marzo;
Invierno: 21 de junio;
Primavera: 22 de septiembre;
Verano: 21 de diciembre.
Se debe de tener en cuenta que cada planeta del Sistema Solar tiene estaciones porque los ejes de rotación de los ocho planetas están inclinados. Sin embargo, debido a los distintos grados de inclinación, las estaciones en otros planetas son bastante diferentes de las estaciones de la Tierra.
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Consideramos Urano como ejemplo. Este planeta está inclinado unos 98 grados, por lo que su eje de rotación es casi paralelo a su plano orbital. Además, Urano completa una órbita alrededor del Sol durante 84 años. Como resultado, el gigante helado tiene estaciones que duran 21 años; durante las temporadas de invierno y verano, el lado invernal del planeta no ve el Sol durante 21 años terrestres. El resto de los planetas no son menos extraños: por ejemplo, las estaciones de Venus son más cortas que sus días, y en Mercurio, ni siquiera se puede saber cuándo termina una estación y comienza otra.
En resumen, las estaciones son causadas por la inclinación del eje de la Tierra. A lo largo del año, los hemisferios norte y sur de la Tierra se inclinan hacia el Sol en diferentes ángulos. Cuando el hemisferio norte está inclinado hacia el Sol, es verano en la mitad norte de nuestro planeta. Al mismo tiempo, la mitad sur está más lejos del Sol y experimenta el invierno.
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