Los días son más largos en verano que en invierno debido a la inclinación del eje de rotación de la Tierra con respecto a su plano orbital. En verano, el hemisferio norte está inclinado hacia el Sol, lo que resulta en días más largos, mientras que en invierno es lo contrario.
Imagina un trompo un poco inclinado: eso es exactamente lo que hace nuestro planeta durante todo el año. La Tierra gira en efecto alrededor de un eje inclinado aproximadamente 23,5 grados respecto al plano sobre el cual gira alrededor del Sol. Esta inclinación es la que es responsable de los días más largos o más cortos. Cuando tu hemisferio se inclina hacia el Sol, es verano en tu hogar y los días se alargan porque el Sol permanece más tiempo en el cielo. Por el contrario, cuando tu hemisferio se aleja del Sol durante el año, los días se vuelven más cortos: estás en pleno invierno. Sin esta inclinación, no hay estaciones, ¡y sobre todo no hay largas noches de verano al sol!
La Tierra gira alrededor del Sol en un período de aproximadamente 365 días, describiendo una órbita en forma de elipsoide ligeramente alargado en lugar de un círculo perfecto. Esta órbita elíptica significa que la Tierra a veces está un poco más cerca o un poco más lejos del Sol, pero curiosamente, no es esta distancia variable la que explica las estaciones. El verdadero responsable es más bien el eje inclinado de la Tierra. Cuando nuestro planeta se mueve en su camino orbital, el hemisferio Norte o Sur se inclina más hacia el Sol dependiendo de su posición en la órbita. En verano, por lo tanto, el hemisferio correspondiente disfruta de una exposición más larga y directa a los rayos del Sol; inversamente, en invierno, el mismo hemisferio se inclina lejos del Sol, reduciendo la duración de la exposición diaria a sus rayos.
Los solsticios y equinoccios marcan simplemente las estaciones en función de la posición de la Tierra respecto al Sol. Durante el solsticio de verano alrededor del 21 de junio, el hemisferio Norte se inclina hacia el Sol, es la época en la que los días son más largos del año. Inversamente, en el solsticio de invierno alrededor del 21 de diciembre, el Sol ilumina principalmente el hemisferio Sur, y los días se acortan notablemente aquí en el hemisferio Norte. Durante los equinoccios (alrededor del 21 de marzo y el 23 de septiembre), la Tierra está orientada de manera equilibrada respecto al Sol. Resultado: en todo el globo, el día y la noche duran aproximadamente la misma duración. Estas fases clave marcan claramente cómo la duración del día varía a lo largo del año según la posición de nuestro planeta.
Según la latitud en la que te encuentres, la diferencia entre la duración de los días en verano e invierno varía enormemente. Cerca del ecuador, la diferencia es mínima durante todo el año: apenas notarás un cambio, los días y las noches rozan siempre las doce horas. Pero cuanto más te acercas a los pólos, más extremo se vuelve. Allí experimentarás períodos en los que el sol nunca se pone completamente (día polar o sol de medianoche), y luego, inversamente, períodos en los que ni siquiera sale (noche polar). En resumen, cuanto más aumenta tu latitud (cuanto más te alejas del ecuador), más espectacular se vuelve la alternancia día/noche a lo largo de las estaciones.
La forma en que los rayos del sol tocan la Tierra cambia según el lugar donde nos encontramos y según las estaciones. Cuando los rayos llegan en un ángulo más recto (cercanos a la vertical), están más concentrados y calientan más eficientemente la superficie. Por el contrario, cuando el sol ilumina en un ángulo oblicuo, sus rayos se dispersan sobre una mayor superficie y calientan menos intensamente. Esto explica por qué en verano, con un ángulo más directo, hace calor y los días parecen más luminosos. En invierno, el ángulo más inclinado dispersa más los rayos: los días son más frescos y menos luminosos. Todo esto es una historia de geometría simple entre la posición de la Tierra y el Sol.
La inclinación actual del eje terrestre es de aproximadamente 23,5°, pero evoluciona lentamente con el tiempo. Esta variación cíclica, llamada oblicuidad, afecta a lo largo de los milenios la intensidad y la duración de las estaciones en la Tierra.
En el ecuador, la duración del día no varía casi nada a lo largo del año, con aproximadamente 12 horas de día y 12 horas de noche. Cuanto más nos alejamos del ecuador hacia los polos, mayor es la variación en la duración del día según las estaciones.
Durante los solsticios en los círculos polares (Ártico y Antártico), existen fenómenos de días o noches continuos durante 24 horas. Esto se llama respectivamente 'día polar' o 'noche polar'.
La Tierra alcanza su punto más alejado del Sol (el afelio) a principios de julio, ¿mientras que es verano en el hemisferio norte? Este paradoja muestra claramente que las variaciones estacionales no se deben a la distancia Tierra-Sol, sino a la inclinación del eje terrestre.
Aunque la Tierra está ligeramente más alejada del Sol en verano en el hemisferio norte, las temperaturas aumentan porque los rayos solares llegan con un ángulo más directo, concentrando así más la energía solar en un espacio reducido, lo que provoca un aumento de las temperaturas.
En los polos, debido a la inclinación del eje terrestre, el sol permanece constantemente por debajo (o por encima) del horizonte durante casi 6 meses consecutivos. Esto explica la larga noche polar invernal y el día polar estival.
El solsticio de verano marca el día más largo del año en el hemisferio norte (alrededor del 21 de junio). Después de esta fecha, los días comienzan a acortarse progresivamente, ya que la inclinación del eje terrestre hace que el Sol alcance cada día una altura ligeramente más baja en el cielo, disminuyendo así la duración de la luz solar diaria hasta el solsticio de invierno.
En teoría, los equinoccios deberían significar 12 horas de luz solar y 12 horas de noche en todo el planeta. Sin embargo, en la práctica, la atmósfera terrestre y la refracción de la luz alargan ligeramente la duración del día, haciendo que los días sean un poco más largos que 12 horas durante los equinoccios.
A diferencia de una idea extendida, las estaciones no se deben a la distancia variable entre la Tierra y el Sol, sino más bien a la inclinación del eje terrestre. El hemisferio inclinado hacia el sol vive el verano con días más largos, mientras que el hemisferio inclinado en la dirección opuesta experimenta el invierno, con días más cortos.
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