Warum haben wir nicht 2 Sommer und 2 Winter?

Aufgrund der elliptischen Umlaufbahn der Erde variiert ihre Entfernung von der Sonne um fast 5 Millionen Kilometer (147 Millionen Kilometer am nächsten Punkt und 152 Millionen Kilometer am entferntesten Punkt, dh fast 3% der durchschnittlichen Entfernung).

Wie aus der Tatsache hervorgeht, dass die Venus aufgrund ihrer jeweiligen Entfernung von der Sonne eine heißere Umgebung als der Mars hat.

Warum beobachtet die Erde dann nicht zwei Winter (an den entferntesten Punkten) und zwei Sommer (an den nächsten Punkten)?

Zusätzlicher Hinweis : Ich weiß, dass der saisonale Klimawandel der Erde durch seine 23-Grad-Neigung verursacht wird, die zu Schwankungen der Sonnenlichtdichte für die Hemisphären führt.

Aber für mich scheint diese Distanz von 5 Millionen Kilometern relevanter zu sein als die Neigung von 23 Grad.

Ihr Beitrag enthält einige falsche Annahmen, daher ist es schwierig, die gestellten Fragen zu beantworten. Aber ich kann auf die Missverständnisse eingehen.

1. Die Jahreszeiten werden nicht durch unsere Entfernung von der Sonne verursacht.
Die Jahreszeiten werden durch die 23,5 ° Neigung in der Erdachse verursacht. Wenn die Nordhalbkugel der Sonne zugewandt ist (Sommer), ist die Südhalbkugel gleichzeitig der Sonne abgewandt (Winter). Der jahreszeitliche Temperaturunterschied hat also wenig mit der Position der Erde in ihrer elliptischen Umlaufbahn zu tun. Ohne diese Neigung gäbe es keine Jahreszeiten und die Temperatur wäre von Tag zu Tag auf der ganzen Welt relativ gleichmäßig.

2. Sogar die GLOBALE Temperatur entspricht NICHT unserer Abstandsänderung.
Tatsächlich ist die Durchschnittstemperatur der Erde weltweit am heißesten, wenn sie am weitesten von der Sonne entfernt ist - um etwa 2,3 ° C wärmer ( ref ). Das liegt daran, dass auf der Nordhalbkugel viel mehr Landmasse der Sonne zugewandt ist (wenn die Erde in ihrer Umlaufbahn am weitesten entfernt ist). Obwohl das Sonnenlicht weniger stark ist, kann das Land viel schneller erwärmt werden als die riesigen Ozeane, die am Perihel erwärmt werden müssen.

Diese Distanz-Temperatur-Inkonsistenz ist nicht nur auf der Erde anzutreffen. Sehen Sie sich die Durchschnittstemperatur der anderen inneren Planeten an, wenn wir uns von der Sonne entfernen:

1. Quecksilber (167 ° C)
2. Venus (460 ° C) ← weiter, aber heißer als Merkur?
3. Erde (14,0 ° C)
4. Mars (-60 ° C)

Die Venus ist tatsächlich wärmer als Merkur, weil die dicke Kohlendioxidatmosphäre eine außer Kontrolle geratene globale Erwärmung verursacht. Es ist also nicht nur die Entfernung von der Sonne, die die Durchschnittstemperatur eines Planeten bestimmt.

3. Es gibt nur EIN Aphel / Perihel
Der nächstgelegene Punkt der Erdumlaufbahn (Perihel) und der am weitesten entfernte (Aphel) kommt nur einmal pro Jahr vor. nicht zweimal. Das liegt daran, dass die elliptische Umlaufbahn der Erde so ist, dass sich die Sonne in einem der Schwerpunkte befindet und nicht im Zentrum (wie unten dargestellt).

^{Beachten Sie, dass die Größe der Körper und die Exzentrizität der Bahnen hier stark übertrieben sind.}

Der Abstand von 5 Millionen Kilometern zur Sonne mag sehr unterschiedlich sein. 5 Millionen Kilometer sind große Entfernungen, doch das Wetter auf der Erde wird dadurch weniger beeinflusst als die axiale Neigung. Eine Abweichung von 3% in der Entfernung führt zu einer Abweichung von ~ 7% in der Intensität der Sonnenstrahlung, die die Erde erreicht, gibt oder nimmt.

Berücksichtigen Sie jedoch die Abweichungen von der axialen Neigung der Erde, und ich werde hier das Beispiel eines Standorts bei 45 Grad verwenden. Breitengrad, ähnlich den Breitengraden von Städten wie New York, London, Berlin, Paris usw. Der erste Faktor ist die Tageslänge. Axiale Neigung bedeutet, dass im Sommer der Tag länger und im Winter der Tag kürzer ist. Bei 45 Grad. Breitengrad bedeutet dies, dass die Sonne an der Sommersonnenwende volle 15,5 Stunden und an der Wintersonnenwende nur 8,7 Stunden über dem Horizont steht. Das ist fast ein 2: 1 Unterschied in der Anzahl der Tageslichtstunden, was eine kleine Variation von 7% total überflutet.

Außerdem ist der Sonnenwinkel im Winter sehr niedrig, was bedeutet, dass die Menge der auf den Boden fallenden Sonne pro Fläche geringer ist als in einem höheren Winkel. An der Wintersonnenwende bei 45 Grad. Breitengrad Die Sonnenstrahlen werden auf 37% ihrer Stärke pro Quadratmeter Boden verringert, verglichen mit der Stärke, mit der sie direkt über einem Ort in der Nähe des Äquators scheinen würden. Aber während der Sommersonnenwende sind sie zu 97% so stark, wie wenn sie direkt über dem Kopf wären. Das ist ein Unterschied von 2,5: 1.

Hier haben Sie also insgesamt einen Unterschied von ungefähr 400% in der Licht- und Wärmemenge, die jeden Tag zwischen Winter und Sommer auf ein bestimmtes Stück Boden fällt.

Ich vermute, Sie denken, wir hätten einen Sommer, in dem die nördliche Hemisphäre zum Beispiel zur Sonne geneigt ist, und einen zweiten Sommer im Perihel, in dem die Erde der Sonne am nächsten ist. Zum einen funktioniert das Timing nicht; Das Perihel findet Anfang Januar in der Nähe des nördlichen Mittwinters statt. Dies mildert wahrscheinlich die Auswirkungen der axialen Neigung auf der Nordhalbkugel (und verstärkt sie auf der Südhalbkugel), reicht jedoch nicht aus, um sie außer Kraft zu setzen.

Die anderen Antworten sagten, dass die axiale Neigung ein wichtigerer Faktor ist als die Abweichung des Abstandes von der Sonne, aber sie haben nicht erklärt, warum .

Das Folgende ist eine grobe Schätzung auf der Rückseite des Umschlags.

Der Beleuchtungsunterschied, der durch die unterschiedliche Entfernung von der Sonne verursacht wird, kann aus dem Verhältnis zwischen der Entfernung des Perihels und des Aphels berechnet werden, das ungefähr einen Faktor von 0,967 beträgt. Das Anwenden des inversen Quadratgesetzes zeigt an, dass die Menge an Sonnenlicht am Aphel ungefähr 93,5% der Menge beträgt, die am Perihel vorhanden ist. Referenz: http://en.wikipedia.org/wiki/Perihelion#Planetary_perihelion_and_aphelion

An meinem derzeitigen Standort (ungefähr 33 ° nördlicher Breite), zu dieser Jahreszeit (nahe der nördlichen Wintersonnenwende), bekommen wir täglich ungefähr 10 Stunden Sonnenlicht und 14 Stunden Dunkelheit. (Hinweis: Die Wetter-App auf meinem Handy.) Das sind ungefähr 83% der Zeit, die wir bei 12 Stunden Tageslicht und bei 14 Stunden Tageslicht und 10 Stunden Dunkelheit haben pro Tag während der Sommersonnenwende. In höheren Breiten ist der Effekt größer.

Darüber hinaus steht die Sonne im Winter tiefer am Himmel als im Sommer, was bedeutet, dass eine bestimmte Menge an Sonnenlicht über einen größeren Bereich der Erdoberfläche verteilt wird, wodurch das Verhältnis noch größer wird.

Ich habe keine Zahlen dafür, aber es reicht aus, um zu zeigen, dass der Effekt der axialen Neigung wesentlich größer ist als der Effekt der unterschiedlichen Entfernung zwischen der Erde und der Sonne.

Hier gibt es zwei Faktoren. Zum einen ist die 23-Grad-Neigung viel wichtiger als die winzigen 5 Millionen Kilometer (denken Sie daran, dass dies nur 0,033 AU sind). Ein Beweis dafür ist, dass im Sommer im Norden der Winter im Süden ist, unabhängig von der Entfernung.

Das andere ist, wenn es keine Neigung gäbe, hätten wir einen sehr hellen Sommer und einen sehr hellen Winter (beide sehr hell), weil die Sonne nicht im Zentrum der Ellipse ist (zwei nächstgelegene Punkte und zwei am weitesten entfernte Punkte), sondern auf einen Fokus (einen nächstgelegenen und einen am weitesten entfernten Punkt).

Dies liegt an der 23-Grad-Neigung der Erde und der Ellipsenbahn der Erde um die Sonne.

Wenn Sie eine Gleichung mit allen Variablen erstellen, die wir hier haben

1. 23 Grad Neigung der Erde
2. Ellipsenbahn der Erde um die Sonne
3. Erdgeschwindigkeit um sich herum
4. Erdorbitalgeschwindigkeit um die Sonne
5. Abstand zwischen Erde und Sonne

Sie werden also eine Veränderung der Wetterbedingungen in Bezug auf diese Variablen bemerken, so dass wir 2 Winter und 2 Sommer haben, aber 2 von ihnen sind nur ein Übergangszustand.
Ein Beweis dafür, dass wir an den Polen der Erde nur Sommer und Winter haben können, weil die Begrenzung der Variablen (1).

Wir haben 2 Sommer und 2 Winter - und 2 Frühling und Herbst auch. Der unterschiedliche Abstand zwischen Sonne und Erde beeinflusst die Jahreszeiten nicht. Sie werden durch die Neigung der Erde zur Sonne im Sommer und weg von der Sonne im Winter verursacht.

Die nördliche und die südliche Hemisphäre haben beide die gleichen Jahreszeiten, jedoch zu entgegengesetzten Jahreszeiten.
Wenn es zum Beispiel in den USA Winter ist, ist es in Argentinien Sommer und umgekehrt.

Da die Jahreszeiten in der nördlichen und südlichen Hemisphäre zu unterschiedlichen Jahreszeiten liegen, bedeutet dies, dass es zwei von jeder Jahreszeit oder acht verschiedene Jahreszeiten pro Jahr gibt, darunter zwei separate Sommer und zwei separate Winter.

Vielleicht könnte dieser Link helfen:
http://neoprogrammics.com/equinoxes_and_solstices/