Estación del año
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Las estaciones son los períodos del año en los que las condiciones climatológicas imperantes se mantienen, en una determinada región, dentro de un cierto rango. Estos periodos duran aproximadamente tres meses y se denominan invierno, primavera, verano y otoño, aunque en las regiones de la tierra cercanas al ecuador las estaciones son sólo dos, la estación seca y la lluviosa ya que en ellas varía drásticamente el régimen de lluvias, pero no así la temperatura.
Ciertas culturas como las indígenas de Australia dividen el año en seis estaciones.
Las cuatro estaciones tradicionales tienen su inicio y final marcados por acontecimientos astronómicos (equinoccios y solsticios).
- Primavera (entre el equinoccio de primavera y el solsticio de verano)
- Verano (entre el solsticio de verano y el equinoccio de otoño)
- Otoño (entre el equinoccio de otoño y el solsticio de invierno)
- Invierno (entre el solsticio de invierno y el equinoccio de primavera).
Debido a la inercia térmica de la atmósfera terrestre y sus océanos el clima de cada región está desfasado ligeramente con respecto a los periodos de mayor y menor insolación solar.
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La causa de las estaciones
La sucesión de las estaciones no se debe a que en su movimiento elíptico la Tierra se aleja y acerca al Sol. Esto tiene un efecto menor.
La causa principal es la inclinación del eje de giro del globo terrestre. Este eje se halla siempre orientado en la misma dirección (salvo fenómeno de la precesión) y por tanto los hemisferios boreal y austral son desigualmente iluminados por el sol. Cada seis meses la situación se invierte.
Si el eje de la Tierra no estuviese inclinado respecto a la Eclíptica , el Sol se hallaría todo el año sobre el ecuador; culminaría todos los días del año a la misma altura sobre el horizonte, que seria igual a la misma latitud N y S, y tanto menor cuanto mayor fuese la latitud h=90-lat. En suma no habría estaciones.
Movimiento anual
- Ver: Movimiento anual
En realidad el plano de la eclíptica en el cual se mueve aparentemente el sol forma un ángulo de 23°26' con el plano del ecuador. Por consiguiente este astro solo puede hallarse en el cenit de un observador ecuatorial cuando pasa por la intersección de ambos planos, línea de los equinoccios, lo cual ocurre sobre el 20 ó 21 de marzo cuando el Sol pasa del hemisferio sur al norte, y el 22 ó 23 de septiembre cuando pasa del norte al sur. Entre esos dos momentos, el día 22 ó 23 de junio el Sol alcanza en el hemisferio boreal su máxima declinación (distancia angular al ecuador) lo que ocurre para el hemisferio sur el 21 ó 22 de diciembre.
El día que el Sol cruza el ecuador, el movimiento de rotación de la Tierra le hace describir aparentemente una trayectoria ecuatorial, estando 12h por arriba del horizonte y 12 por debajo en cualquier latitud. Si es Marzo a partir de esa fecha el sol culmina mas alto en los lugares del h. norte y cada vez mas bajo sobre el hemisferio sur. Los días se alargan en el norte y acortan en el sur. Por si fuese poco los rayos solares caen cada vez mas perpendiculares en el norte y mas rasantes en el sur. La consecuencia de este proceso es un calentamiento primaveral del norte y un enfriamiento otoñal del sur lo cual prosigue hasta el 22 de junio. En esta fecha el Sol pasa por el solsticio de verano y se inicia en el Norte ese estación mientras en el Sur comienza el invierno.
El sol ese día alcanza en el hemisferio norte su máxima altura sobre el horizonte alcanzando al mediodía el cenit en el Trópico de Cáncer , es decir el paralelo 23°27'N. Todas las regiones situadas a latitud mayor que 66°33'N (correspondientes al círculo polar Ártico) reciben permanentemente la luz del Sol. En el resto del hemisferio los días son los mas largos y las noches las mas cortas. En el hemisferio austral por el contrario la situación es totalmente la contraria , es invierno , los días cortos y las noches largas ,en el círculo polar Antártico es noche permanente.
A partir de esa fecha , la declinación solar disminuye y en consecuencia el sol culmina cada vez a menor altura en el Norte y a mayor altura en el Sur. El 22, 23 de Septiembre el sol vuelve a estar en el Ecuador y los días y las noches duran igual en los dos hemisferios. Las temperaturas en el norte han ido bajando y subiendo en el sur. Al llegar el 21 de Diciembre entra el invierno en el hemisferio boreal y el verano en el austral produciéndose la situación inversa a la del 21 de junio. Por último se llega al 21 marzo donde comienza de nuevo el ciclo anual. Este ciclo presenta ciertas irregularidades inherentes a la órbita terrestre que es una elipse con el sol ocupando uno de los focos.
Duración de las estaciones
Actualmente la línea de los solsticios forma con el eje mayor de la elipse un ángulo de 10°, la línea de los solsticios y la de los equinoccios dividen a la elipse en 4 zonas, correspondientes a las estaciones. Por la 2° ley de Kepler la velocidad areolar de la Tierra en su giro alrededor del sol es constante luego áreas mas grandes significa que las correspondientes estaciones tienen mayor duración. Esta es la causa de que las estaciones tengan duración diferente:
| PRIMAVERA Boreal= OTOÑO Austral | 92 Días 20 Horas |
| VERANO Boreal= INVIERNO Austral | 93 Días 15 Horas |
| OTOÑO BOREAL= PRIMAVERA Austral | 89 Días 19 Horas |
| INVIERNO Boreal= VERANO Austral | 89 Días 0 Horas |
Por consiguiente el hemisferio boreal se beneficia de una mayor duración de la insolación en primavera y verano. Este fenómeno se encuentra parcialmente compensado por el hecho de que la Tierra alcanza su máximo acercamiento al sol el 3 o 4 Enero cuando el hemisferio sur es verano . En definitiva el hemisferio norte recibe un 7% de insolación mas que el sur gozando aunque en escasa proporción de inviernos menos fríos y veranos menos calurosos que el Sur. La situación esta también compensada por otro hecho no astronómico , los mares mas abundantes en el Sur que en el Norte acumulan calorías durante el verano y las ceden durante el invierno por intermedio de la atmósfera, gracias a ellos los inviernos son menos crudos y los veranos menos tórridos.
Comienzo de las estaciones
Las estaciones varían su inicio porque el añocivil dura 365 o 366 días mientras el año astronómico o trópico dura 365,2422 días.
Como el año bisiesto dura más que el astronómico, después de un año bisiesto las estaciones empiezan más pronto. Luego con cada año normal las estaciones retrasan su inicio unas 6 horas, de modo que en los tres años normales retrasan su inicio 18 horas, hasta que un nuevo año bisiesto devuelve su inicio casi al momento de empezar el ciclo.
Se calcula el comienzo de las estaciones usando las siguientes fórmulas:
Equinoccio primavera del año Y: JD = 1721139,2855 +365,2421376*Y +0,067919*(Y/1000)2</sub>-0,0027879*(Y/1000)3</sub>
Solsticio de verano del año Y: JD =1721233,2486 +365,2417284*Y -0,053018*(Y/1000)2</sub>+0,009332*(Y/1000)3</sub>
Equinoccio otoño del año Y: JD =1721325,6978 +365,2425055*Y -0,126689*(Y/1000)2</sub>+0,0019401*(Y/1000)3</sub>
Solsticio de invierno del año Y: JD =1721414,392 +365,2428898*Y -0,010965*(Y/1000)2</sub>-0,0084885*(Y/1000)3</sub>
Luego hay que convertir la fecha juliana al calendario gregoriano. Restando las fechas julianas se obtiene la duración de las estaciones, excepción hecha de la duración del invierno; para obtener esta última se suma la cantidad aproximada de la duración del año trópico 365,2422 al comienzo de la Primavera del año Y obteniendo la del año Y+1 y se resta del comienzo del invierno.
Estaciones en otros planetas del Sistema Solar
Entre los diferentes planetas del Sistema Solar Marte, Saturno y Urano cuentan con inclinaciones de su eje de rotación elevadas similares en el caso de los dos primeros a la Tierra y de hasta 98º en el caso de Urano. En la actualidad se ha podido estudiar el ciclo de estaciones en Marte (similar al Terrestre) y se comienza a comprender el extendido ciclo estacional de Urano. La densa atmósfera de Saturno no parece tener importantes efectos estacionales aunque sí podrían existir efectos estacionales importantes en la generación de tormentas y nubes de metano en su satélite Titán, único satélite del Sistema Solar con una atmósfera destacada.
'Véase también:'
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