Las estaciones-Trabajo de Física-Colegio San José Niño Jesús

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LAS ESTACIONES

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LAS ESTACIONES

¿Qué son las estaciones?

Las estaciones son periodos del año en los que el clima cambia. Son cuatro periodos de unos tres meses de duración cada uno denominados: Verano, Otoño, Invierno y Primavera. Estos periodos repercuten directamente sobre la vida en la tierra. Ya que los seres vivos han tenido que adaptarse a las variaciones del clima.

¿Por qué se producen las estaciones? Las estaciones son causadas por el eje de giro de la tierra respecto al

plano de su órbita, en este caso respecto a la estrella sobre la que orbita el planeta Tierra, el Sol. Lo que esto provoca es que ciertas regiones reciban distinta cantidad de luz e intensidad de la misma dependiendo de la época del año. Esto es a causa de la duración de los días y del ángulo con el que incidan los rayos de luz.

Esto ocurre en los hemisferios norte y sur, pero en el ecuador solo hay dos, la seca y la lluviosa. Las estaciones se pueden observar a partir del paralelo 7°.

Eje de giro de la Tierra:

Opinión General

Es común la creencia de que las estaciones son producidas por que la órbita de la Tierra alrededor del Sol es elíptica, pero esto no es cierto. Muchos dirían que es verano cuando la Tierra está más cerca del Sol (por la supuesta órbita elíptica del planeta alrededor del Sol), pero esto es una incongruencia, ya que en el hemisferio opuesto sería invierno, estando la Tierra en el punto más cercano al Sol (perihelio). En realidad la órbita de la Tierra sí es elíptica, pero es prácticamente inapreciable.

Excentricidad de la órbita de la Tierra

Para determinar si una órbita es más o menos elíptica se usa el termino “excentricidad”. Se mide del 0 – 1. Cuanto más cerca del 1 más elíptica es la órbita, sin embargo cuanto más cerca del 0 esté, más circular es la órbita. La excentricidad de la órbita terrestre alrededor del sol es muy pequeña, menor de 2, así que la órbita de la Tierra es casi circular:

Movimiento de precesión

La Tierra a parte de los movimientos de rotación y traslación

realiza otro movimiento, el movimiento de precesión: El movimiento de precesión es un movimiento relacionado con

el cambio de dirección en el espacio que experimenta el eje de rotación de un cuerpo. Es parecido al que hace una peonza. Esto ocurre en aquellos cuerpos en los que su eje de giro no es vertical. Este fenómeno da lugar a los equinoccios y solsticios.

¿Cómo afecta la latitud al clima?• La cantidad de energía que absorbe la superficie depende de la

latitud, ya que el ángulo en que llega la luz varía. Sobre el ecuador la luz entra en línea recta, por lo que absorbe más calor y el clima es cálido. Cuanto más nos alejamos del ecuador, la luz llega en un ángulo más cerrado, atraviesa más atmósfera, se pierde más energía y el clima es más frío. En las zonas cercanas a los polos, sólo el 5% del calor llega a la superficie.

• El ángulo en que llega la luz varía en cada época del año. Se debe a que la Tierra gira sobre un eje inclinado a la vez que orbita alrededor del Sol. Por tanto, la cantidad de energía solar que se recibe en cada época del año es distinta y se crean las estaciones

El Sol

El Sol es la estrella sobre la que orbitan los planetas del Sistema Solar, entre los que se encuentra la Tierra, e influye muchísimo en las estaciones climáticas.

Volumen del Sol: 1,4122 × 1018 Km3 Volumen de la Tierra: 1,08321×1012 Km3

Radiación reflejada

Radiación solar

Los rayos X, gamma y buena parte de los rayos ultravioleta.

¿Cómo afecta el Sol al clima?• El Sol es la fuente de energía que mantiene la vida en la Tierra. La

mayor parte de energía solar llega a la Tierra en forma de luz y calor. El clima en la Tierra depende de la forma en que esta energía se distribuye entre la atmósfera y la superficie terrestre.

• La atmósfera es densa y hace que no toda la energía solar llegue hasta la superficie, como los rayos X, gamma y buena parte de los rayos ultravioleta.

• Los ciclos solares también afectan al clima de la Tierra. Hay relación entre la cantidad de manchas solares y períodos de largas sequías o inundaciones. También varía la cantidad de radiación que llega a la superficie.

Primer calendario

Egipcios

Calendario con los 365 días

Primer calendario solar

Se dividía en 12 meses

Cada 4 años perdía un día

30 días cada uno

Divididos en 10 periodos

Órbita ligeramente elíptica

¿Qué son los equinoccios? Los equinoccios son los momentos del año en el que el Sol se encuentra

en el plano del ecuador de la Tierra. Es el día del año en que el sol se encuentra en una perpendicular con el suelo con lo que los rayos de luz inciden sobre el ecuador con 90⁰. Ocurre dos veces por año: el 20 o 21 de marzo y el 22 o 23 de septiembre. Cuando esto ocurre el día y lo noche duran lo mismo.

¿Qué son los solsticios? Son los días del año en que más duran el día o la noche, causada por la

máxima declinación del Sol respecto a la Tierra. La declinación norte es de 23⁰ 27´ , o sur -23⁰ 27´. Ocurre dos veces al año, el 20 o el 21 de junio y el 21 o el 22 de diciembre.

• La declinación es ángulo que forma un astro con el ecuador celeste. • Es la proyección (circular, en todas las direcciones) del ecuador.

¿Qué relación tienen solsticios y equinoccios con las estaciones?

Equinoccios

Marcan el cambio de:

Invierno-

Primavera

Verano-

Otoño

Solsticios

Marcan el cambio de:

Primavera-

Verano

Otoño-

Invierno

Las estaciones en otros planetas

1.1

Estaciones marcianas En el plante Marte también hay estaciones y al igual que en la Tierra son

causadas por la inclinación del eje de rotación del planeta.

En este planeta las estaciones tienen diferente duración en los hemisferios norte y sur, ya que la excentricidad de su órbita e mucho mayor.

En el hemisferio norte las estaciones cálidas son 51 soles (que no días) más largos, por lo que

Estaciones Días marcianos Días terrestres

Invierno 158 89,1

Primavera 199 92,9

Verano 183 93,6

Otoño 147 89,7

Planetas sin estaciones

Mercurio

Venus

Júpiter

Neptuno

Mercurio

Mercurio es uno de los planetas que no tiene estaciones, veamos por qué no las tiene:

Mercurio es un planeta de movimiento extremo. Gira tres veces en dos de sus años. La excentricidad de su órbita es considerable. El eje de Mercurio es casi perpendicular al plano de su órbita, todo este movimiento confuso hace imposible determinar el principio y final de cualquier época del año.

Venus Este es un planeta que tampoco tiene estaciones, las causas de esto son:

El eje de rotación está levemente inclinado, tan solo 3⁰ y el de la Tierra está 23,7⁰. Esta falta de inclinación significa que la superficie del planeta recibe la misma cantidad de energía solar, Aunque Venus tiene estaciones, estas son casi imperceptibles, ya que hay muy poco cambio de una a otra. Además su órbita es muy pequeña, por lo que las estaciones duran mucho menos. Hay que decir también que Venus está cubierta por una gruesa capa de atmósfera que crea un gran efecto invernadero, lo que provoca que su temperatura media sea de 750 ⁰C y las estaciones son imperceptibles.

Júpiter La inclinación del eje de rotación de Júpiter es igual que el de Venus, 3⁰.

Esto provoca que la cantidad de energía que reciben ambos hemisferios sea casi la misma. Su órbita es casi circular. Estas son las dos causas principales de que no tenga estaciones. Pero aunque no tenga estaciones este no es un planeta estático, ya que su velocidad de rotación es la más elevada de los planetas del Sistema Solar, lo que provoca tormentas en su superficie. Por ejemplo la tormenta “Ojo Rojo”, que se ha prolongado durante 300 años.

Neptuno Este planeta es un gigantesco y gaseoso, con una órbita circular. La

inclinación de su eje es mayor que el de la Tierra, está inclinada 28,5 ⁰. Esta inclinación debería provocar fuertes cambios en las estaciones, pero

hay varios factores que influyen:

Es un planeta que está alejado del Sol, por lo que la energía solar que recibe es menor. Su tamaño es muchísimo más grande que el de la Tierra, su propio calor interno mantiene la temperatura exterior del mismo, lo que regula los cambios estacionales. Por último su órbita es enorme, su periodo es de casi 165 años de la Tierra.

FIN

Rodrigo Ruiz Marín