En raison de l'orbite elliptique de la Terre, sa distance au Soleil varie de près de 5 millions de kilomètres (147 millions de kilomètres au point le plus proche et 152 millions de kilomètres au point le plus éloigné, soit près de 3% de la distance moyenne).
Comme en témoigne le fait que Vénus a un environnement plus chaud que Mars en raison de leurs distances respectives du soleil.
Pourquoi alors la Terre n'observe-t-elle pas deux hivers (aux points les plus éloignés) et deux étés (aux points les plus proches)?
Remarque supplémentaire : Je sais que le changement climatique saisonnier de la Terre est causé par son inclinaison de 23 degrés qui provoque les variations de densité de la lumière solaire pour les hémisphères.
Mais cette distance de 5 millions de kilomètres me semble plus pertinente que l'inclinaison de 23 degrés.
Réponses:
Il y a quelques hypothèses incorrectes dans votre message, il est donc difficile de répondre comme demandé. Mais je peux répondre aux idées fausses.
1. Les saisons ne sont pas causées par notre distance au soleil
Les saisons sont causées par l'inclinaison de 23,5 ° dans l'axe de la Terre. Lorsque l'hémisphère nord est incliné vers le soleil (été), l'hémisphère sud est simultanément incliné loin du soleil (hiver). La différence de température saisonnière a donc peu à voir avec la position de la Terre sur son orbite elliptique. Sans cette inclinaison, il n'y aurait pas de saisons et la température au jour le jour à travers le monde serait relativement uniforme.
2. Même la température GLOBALE n'est PAS compatible avec notre changement de distance
En fait, la température moyenne de la Terre est globalement la plus chaude lorsqu'elle est la plus éloignée du soleil - plus chaude d'environ 2,3 ° C ( réf ). En effet, il y a beaucoup plus de masse terrestre dans l'hémisphère Nord face au soleil (lorsque la Terre est la plus éloignée sur son orbite). Ainsi, même s'il y a moins d'intensité solaire, la terre peut être chauffée beaucoup plus rapidement que les vastes océans qui doivent être chauffés au périhélie.
Cette incohérence distance-température n'est pas propre à la Terre. Regardez la température moyenne des autres planètes intérieures lorsque nous nous éloignons du soleil:
Vénus est en fait plus chaud que Mercure en raison de l'atmosphère épaisse de dioxyde de carbone provoquant un réchauffement climatique galopant. Ce n'est donc pas simplement la distance du soleil qui détermine la température moyenne d'une planète.
3. Il n'y a qu'UN aphélie / périhélie
Le point le plus proche de l'orbite terrestre (périhélie) et le plus éloigné (aphélie) ne se produit qu'une fois par an; pas deux fois. C'est parce que l'orbite elliptique de la Terre est telle que le soleil est à l'un des foyers, pas au centre (comme illustré ci-dessous).
Notez que la taille des corps et l'excentricité des orbites sont ici fortement exagérées.
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La variation de 5 millions de kilomètres de la distance au Soleil peut sembler beaucoup, 5 millions de kilomètres est une grande distance, mais elle n'affecte pas le temps de la Terre autant que l'inclinaison axiale. Une variation de 3% de la distance entraîne une variation de ~ 7% de l'intensité du rayonnement solaire atteignant la Terre, donner ou prendre.
Mais considérons les variations de l'inclinaison axiale de la Terre, et ici je vais utiliser l'exemple d'un emplacement à 45 degrés. latitude, similaire aux latitudes de villes comme New York, Londres, Berlin, Paris, etc. Le premier facteur est la longueur du jour. L'inclinaison axiale signifie qu'en été, la journée sera plus longue et en hiver, la journée sera plus courte. À 45 degrés. cette latitude se traduit par le soleil au-dessus de l'horizon pendant 15,5 heures au solstice d'été et seulement 8,7 heures au solstice d'hiver. C'est presque une différence de 2: 1 dans le nombre d'heures de lumière du jour, ce qui submerge totalement une petite variation de 7%.
De plus, l'angle du soleil en hiver est très faible, ce qui signifie que la quantité de soleil tombant sur le sol est plus faible par zone que si elle était à un angle plus élevé. Au solstice d'hiver à 45 degrés. latitude les rayons du soleil sont diminués à 37% de leur force par mètre carré de sol par rapport à la force qu'ils brilleraient directement au-dessus d'un endroit plus proche de l'équateur. Mais pendant le solstice d'été, ils sont 97% aussi forts qu'ils le seraient s'ils étaient directement au-dessus. Ce qui représente une différence de 2,5: 1.
Donc, ici, vous avez un total combiné d'environ une différence de 400% dans la quantité de lumière et de chaleur qui brille sur une parcelle de terrain donnée chaque jour entre l'hiver et l'été.
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Je pense que vous pensez que nous aurions un été lorsque l'hémisphère nord, par exemple, est incliné vers le Soleil, et un deuxième été pendant le périhélie, lorsque la Terre est la plus proche du Soleil. D'une part, le timing ne fonctionne pas; le périhélie a lieu début janvier, près du nord de l'hiver. Cela modère probablement les effets de l'inclinaison axiale pour l'hémisphère nord (et les amplifie pour l'hémisphère sud), mais ce n'est pas suffisant pour les neutraliser.
Les autres réponses ont indiqué que l'inclinaison axiale est un facteur plus important que la variation de distance par rapport au Soleil, mais elles n'ont pas expliqué pourquoi .
Ce qui suit est une estimation approximative du dos de l'enveloppe.
La différence d'éclairement causée par la distance variable du Soleil peut être calculée à partir du rapport entre la distance périhélie et aphélie, qui est d'environ un facteur de 0,967. L'application de la loi du carré inverse indique que la quantité de lumière solaire à l'aphélie est d'environ 93,5% de ce qu'elle est au périhélie. Référence: http://en.wikipedia.org/wiki/Perihelion#Planetary_perihelion_and_aphelion
À mon emplacement actuel (environ 33 ° de latitude nord), à cette période de l'année (près du solstice d'hiver nord), nous recevons environ 10 heures de soleil et 14 heures d'obscurité chaque jour. (Référence: l'application météo sur mon téléphone.) C'est environ 83% de ce que nous obtiendrions avec 12 heures de lumière du jour pendant l'un ou l'autre équinoxe, et environ 71% de ce que nous obtiendrions avec 14 heures de jour et 10 heures d'obscurité par jour pendant le solstice d'été. L'effet est plus important aux latitudes plus élevées.
En plus de cela, le soleil est plus bas dans le ciel en hiver qu'en été, ce qui signifie qu'une quantité donnée de lumière solaire est répartie sur une plus grande surface de la surface de la Terre, ce qui rend le rapport encore plus grand.
Je n'ai pas les chiffres pour cela, mais cela suffit pour montrer que l'effet de l'inclinaison axiale est sensiblement plus grand que l'effet de la distance variable entre la Terre et le Soleil.
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Il y a deux facteurs ici. La première est que l'inclinaison de 23 degrés est bien plus importante que les minuscules 5 millions de kilomètres (rappelez-vous que ce n'est que 0,033 UA). La preuve en est que lorsque c'est l'été dans le nord, c'est l'hiver dans le sud, quelle que soit la distance.
L'autre est que s'il n'y avait pas d'inclinaison, nous aurions un été très léger et un hiver très léger (très très léger, les deux) parce que le Soleil n'est pas au centre de l'ellipse (deux points les plus proches et deux points les plus éloignés) mais sur un foyer (un point le plus proche et un point le plus éloigné).
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C'est parce que l'inclinaison de 23 degrés de la terre et l'orbite de l'ellipse de la terre autour du soleil.
Si vous faites une équation avec toutes les variables que nous avons ici
Vous noterez donc une variation des conditions météorologiques concernant ces variables, nous avons donc 2 hivers et 2 étés, mais 2 d'entre eux ne sont qu'un état de transition.
Une preuve de cela, aux pôles de la terre, on ne peut avoir que l'été et l'hiver à cause de la limitation de la variable (1).
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Nous avons 2 étés et 2 hivers - et 2 printemps et automnes aussi. La distance variable entre le soleil et la terre ne provoque pas les saisons. Ils sont causés par l'inclinaison de la Terre vers le soleil en été et loin du soleil en hiver.
Les hémisphères nord et sud ont tous deux les mêmes saisons, mais à des moments opposés de l'année.
Par exemple, quand c'est l'hiver aux États-Unis, c'est l'été en Argentine et vice versa.
Étant donné que les saisons dans les hémisphères nord et sud se produisent à des moments opposés de l'année, cela signifie qu'il y a 2 de chaque saison ou 8 saisons distinctes chaque année, y compris 2 étés séparés et 2 hivers distincts.
Ce lien pourrait peut-être aider:
http://neoprogrammics.com/equinoxes_and_solstices/
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