Proč je slunce v zimě studené?

Kategorie: Vědní obor: Vědy o Zemi Zveřejněno: Červenec 26, 2013

Slunce se v zimě neochlazuje. Slunce je obrovská ohnivá koule poháněná jadernými reakcemi. Povrch Slunce zůstává po celý rok na neuvěřitelně vysoké teplotě kolem 5800 Kelvinů. Vysoká teplota Slunce způsobuje, že neustále vyzařuje obrovské množství tepelného záření do všech směrů, většinou ve formě infračervených vln, viditelného světla a ultrafialových vln. Toto záření se šíří po celé sluneční soustavě a ohřívá vše, na co dopadá.

Regiony Země jsou v zimě chladnější, protože sklon Země způsobuje, že sluneční záření je rozptýleno na větší ploše, a proto je v těchto oblastech na jednotku plochy slabší. Někteří lidé si myslí, že Země je v zimě chladnější, protože je vzdálenější od Slunce, ale tato myšlenka je mylná. Ve skutečnosti je Země nejdále od Slunce v létě na severní polokouli, a ne v zimě. Vzdálenost od Slunce však nemá velký vliv na množství slunečního záření, které Země přijímá, protože vzdálenost od Slunce se ve skutečnosti tolik nemění. Země je od Slunce vzdálena přibližně 150 000 000 kilometrů. V průběhu roku se vzdálenost Země od Slunce změní maximálně o 5 milionů kilometrů. Pro lepší představu je níže v měřítku znázorněna dráha Země kolem Slunce v průběhu roku. Nemůžete to poznat, ale v tomto měřítku je Země vzdálena od Slunce 302 pixelů, když se nachází v nejlevějším bodě své dráhy, a 298 pixelů od Slunce, když se nachází v nejpravějším bodě.

Oběžná dráha Země kolem Slunce, se všemi rozměry a místy v měřítku. Bílá tečka poblíž středu je Slunce a modrá čára je dráha Země v průběhu roku. Země samotná není vidět, protože v tomto měřítku je široká pouze 0,02 pixelu. Vzdálenost Země od Slunce je v průběhu roku víceméně konstantní. Public Domain Image, zdroj: Baird.

Osa rotace Země je vzhledem k její dráze kolem Slunce skloněna o 23 stupňů. To znamená, že v letním období je severní polokoule nakloněna ke Slunci a v zimním období je severní polokoule nakloněna od Slunce. Pokud je oblast pevniny v létě nakloněna ke Slunci, znamená to, že Slunce tráví více času výše na obloze a sluneční světlo dopadá na toto místo pevniny příměji. Naproti tomu, když je toto místo na zemi v zimě nakloněno směrem od Slunce, Slunce je obecně níže na obloze a dostává méně přímého slunečního světla. Méně přímého slunečního světla znamená, že sluneční světlo přichází pod malým úhlem, takže je při dopadu na povrch rozmazáno po větší ploše. Protože je rozmazáno po větší ploše, má zimní sluneční světlo menší výkon na jednotku plochy, a proto ohřívá Zemi méně, což vede k chladným zimám.

Jak je znázorněno zde, severní polokoule dostává méně slunečního světla na jednotku plochy, když je nakloněna od Slunce a zažívá chladnou zimu. Zároveň jižní polokoule dostává více slunečního světla na jednotku plochy, protože je nakloněna ke Slunci a zažívá teplo léta. Sluneční světlo je znázorněno jako žluté paprsky pro ilustraci vlivu úhlu na šíření. Public Domain obrázek, zdroj: Baird.

Zajímavé je, že když je severní polokoule nakloněna ke Slunci, jižní polokoule se od něj odklání. To znamená, že když je na severu léto, na jihu je zima, a když je na severu zima, na jihu je léto. Vliv úhlu dopadu slunečního záření na teplotu lze nejsnáze pozorovat v extrémních polohách. V blízkosti jižního a severního pólu je Slunce vždy velmi nízko na obloze a sluneční světlo vždy dopadá pod velmi nízkým úhlem. V důsledku toho je na pólech obecně velmi chladno. Naopak v blízkosti rovníku je Slunce kolem poledne vždy vysoko na obloze a sluneční světlo je velmi přímé. V důsledku toho jsou oblasti v blízkosti rovníku obecně velmi horké.