Proč je na jaře chladněji než na podzim?

22. září v 15:31 moskevského času Slunce překročí rovinu nebeského rovníku. V tuto dobu se na celé planetě bude den rovnat noci. Pak na jižní polokouli bude den dále přibývat – přijde tam astronomické jaro. Na severní polokouli se naopak dny budou zkracovat a zkracovat – přijde astronomický podzim. A to bude pokračovat po tři měsíce, až do 21. prosince – zimního slunovratu, kdy se den ukáže jako nejkratší a noc nejdelší v roce. Právě v těchto zimních dnech (a už vůbec ne, když je na severní polokouli léto), bude Země pohybující se po své eliptické dráze v perihéliu, tedy v nejbližší vzdálenosti od Slunce – 147 milionů km. Země je v aféliu, nejvzdálenějším bodě své oběžné dráhy od Slunce, ve vzdálenosti 152 milionů km, když je na severní polokouli léto. V tuto dobu je na jižní polokouli zima. Proto je nemožné vysvětlit změnu ročních období tím, že v létě je Země blíže Slunci než v zimě.

Poloha Země vůči Slunci během slunovratů v červnu a prosinci. V době letního slunovratu 20. až 21. června na severní polokouli, pootočené vlivem náklonu zemské osy ke Slunci, je léto, nejdelší den a nejkratší noc v roce. Přitom na jižní polokouli je naopak zima a dny jsou nejkratší a noci nejdelší. Během zimního slunovratu 21. až 22. prosince je jižní polokoule otočena ke Slunci: je tam léto, maximální sluneční teplo, nejdelší den a nejkratší noc. Na severní polokouli naopak nyní dopadá minimum slunečního světla, je tam zima, dny jsou nejkratší a noci nejdelší.

Ve dnech rovnodennosti Slunce osvětluje přesně polovinu každé polokoule Země, takže na celé planetě jsou doby trvání noci a dne stejné.

Uranova revoluce kolem Slunce. Segment AB představuje osu rotace planety. Rovnodennosti, stejně jako dny slunovratu na Uranu, nastávají v intervalech 41-42 pozemských let.

Proč tedy přichází zima, jaro, léto, podzim?

Faktem je, že osa rotace Země je nakloněna k rovině ekliptiky (rovina oběžné dráhy Země), úhel sklonu vzhledem k vertikální ose k ní je 23,5 stupně. Vzhledem k tomu, že směr rotační osy zůstává po celou dobu konstantní, Země se pohybuje kolem Slunce jakoby „do strany“ a vystavuje svůj povrch slunečním paprskům různě v různých částech oběžné dráhy, tedy v různých časech. roku. Proto vidíme, že v létě na severní polokouli Slunce vychází nad obzor mnohem výše než v zimě. A úhel dopadu slunečních paprsků určuje, jak silně se odrážejí od zemského povrchu a jak silně jsou absorbovány. Čím více slunečního záření povrch absorbuje, tím více se zahřívá. Pokud je úhel dopadu malý (v zimě), pak se sluneční paprsky odrážejí mnohem silněji a mnohem hůře pohlcují. A to znamená, že je v zimě zima. Ve vysokých arktických šířkách Slunce vystupuje nad obzor jen o pár stupňů, jeho paprsky klouzají po zemském povrchu, téměř bez pohlcování a bez zahřívání. Pak Slunce na dlouhých šest měsíců zcela zmizí pod obzorem – nastává arktická noc.

Po 21. až 22. prosinci začíná astronomická zima a pokračuje, dokud se den opět nerovná délce noci. 20. března nastává jarní rovnodennost, končí astronomická zima a začíná jaro. Slunce opět překročí rovinu oběžné dráhy Země a ocitne se na severní polokouli. Každým dnem bude stoupat výše, dny se prodlužují a oteplují.

Astronomické jaro končí v den letního slunovratu – 20. – 21. června. Tento den je nejdelší a noc nejkratší v roce. Po ní začíná astronomické léto, které trvá do 22. – 23. září, dne podzimní rovnodennosti.

Na jižní polokouli je tomu samozřejmě naopak: v září tam začíná astronomické jaro a v březnu astronomický podzim. A pouze ve dnech rovnodennosti jsou délky dne a noci na celé planetě stejné.

Pokud by se zemský rovník přesně shodoval s rovinou její oběžné dráhy, to znamená, že by nedošlo k naklonění osy, Slunce by ve všech zeměpisných šířkách (jak na severní, tak na jižní polokouli) stoupalo vždy do stejné výšky. Na rovníku by každý den v poledne bylo přesně za zenitem – bylo by věčné léto a na pólech by se neustále pohyboval po obzoru, neklesal ani nevycházel – byla by věčná zima a věčné soumraku. Ani ve středních zeměpisných šířkách by ke změně ročních období nedošlo.

Mimochodem, stále má vliv fakt, že oběžná dráha Země není úplně kruhová a rozdíl ve vzdálenosti ke Slunci v aféliu a periheliu je asi 3 %: zimy na jižní polokouli jsou o něco chladnější než na severní polokouli. a letní měsíce jsou o něco chladnější – o něco teplejší.

Dochází ke změně ročních období na jiných planetách sluneční soustavy?

Planeta Merkur, nejblíže Slunci, je jediná ve Sluneční soustavě, jejíž rovníková rovina se přesně shoduje s rovinou ekliptiky. Dráha Merkuru je poměrně protáhlá (excentricita je 0,21). Proto je změna ročních období dána vzdáleností planety od Slunce. „V létě“ – v periheliu – může teplota na povrchu Merkuru osvětleného Sluncem dosáhnout 400 stupňů Celsia a v “zimě” – v aféliu – může klesnout na 100 stupňů.

Venuše se otáčí kolem své osy tak pomalu, že jeden den je delší než rok: rok trvá 224,7 dne a den přibližně 243 dní a rotace nastává proti orbitálnímu pohybu planety. Osa rotace Venuše je téměř kolmá k rovině ekliptiky, takže na ní prakticky nedochází ke střídání ročních období. A jaké jsou roční období, pokud je průměrná teplota na povrchu vyšší než 400 stupňů Celsia a tlak je 90 atmosfér?

Dráha Marsu je blízká kruhové, ale přesto je její prodloužení větší než oběžná dráha Země (excentricita je 0,093). Vzdálenost od Marsu ke Slunci v perihéliu je 206,6 milionů km a v aféliu 249,2 milionů km. Rozdíl je přibližně 40 milionů km. Ale stejně jako na Zemi, i na Marsu se zima a léto střídají hlavně kvůli sklonu rotační osy. Rovníková rovina Marsu je nakloněna k rovině jeho oběžné dráhy pod úhlem 25,2 stupňů (u Země, připomeňme, 23,5). Ke změně ročních období tedy dochází přibližně stejně jako na Zemi, pokud ovšem nepočítáme s tím, že rok na Marsu trvá 1,88 pozemského roku. V rovníkovém a středním pásmu se změna ročních období projevuje změnou teplot a v subpolárních oblastech se v zimě objevují bílé polární čepičky. Ale to není led, ale většinou oxid uhličitý zmrzlý zimním chladem. Atmosféra Marsu se totiž skládá hlavně z oxidu uhličitého.

Je třeba poznamenat, že na Marsu je rozdíl ve vzdálenosti od Slunce v perihéliu a aféliu mnohem důležitější než na Zemi. 40 milionů km stále nejsou 3 %, ale šestkrát více. Proto jsou na různých polokoulích Marsu zima a léto zcela odlišné. Na jižní polokouli jsou léta kratší a teplejší než na severní polokouli, protože tehdy planeta prochází perihéliem. A zima na jižní polokouli je delší a chladnější (kvůli tomu, že Mars je v aféliu).

Excentricita Jupiterovy oběžné dráhy je také malá, poloviční než Mars. Sklon Jupiterova rovníku k rovině jeho oběžné dráhy je pouze 3,1 stupně – to je velmi málo, a i kdyby byl Jupiter obyčejnou planetou s pevným povrchem, nemělo by smysl mluvit o změně ročních období: věčná zima by vládnou na pólech a věčné léto na rovníku se středními teplotami v jiných zeměpisných šířkách. Jižní polokoule by se v tomto smyslu nelišila od severní. Ale Jupiter je plynný obr, nemá pevný povrch a „počasí“ v jeho různých zeměpisných šířkách prakticky nezávisí ani na vzdálenosti od Slunce, ani na sklonu osy rotace. „Počasí“ na Jupiteru je určeno silnými turbulentními pohyby v atmosféře vodíku a hélia a rychlou rotací (den na Jupiteru trvá pouze 10 hodin).

Tato planeta je v mnoha ohledech podobná Jupiteru. Dráha Saturnu je přibližně stejně protáhlá, dny jsou přibližně stejné (jen o půl hodiny více než na Jupiteru). Sklon osy rotace vzhledem k rovině orbitálního pohybu je však blízký sklonu Země — liší se pouze o 3 stupně. Zdálo by se, že střídání ročních období na Saturnu by mělo být podobné tomu pozemskému (samozřejmě s přihlédnutím k tomu, že rok na Saturnu je 29x delší než ten pozemský) a nemělo by k němu docházet jednou za tři měsíce, ale jednou za sedm a čtvrt pozemského roku . Ale Saturn, stejně jako Jupiter, je plynný obr. Ano, Slunce během saturnského roku dvakrát protne orbitální rovinu a pak, stejně jako na Zemi, nastávají rovnodennosti a stejně jako na Zemi jsou nejdelší „dny“ a nejdelší „noci“, ale pouze na podnebí a zejména na „počasí“ to vše nemá prakticky žádný vliv. Na Saturnu, stejně jako na Jupiteru, mají hlavní vliv na atmosférické jevy mocné atmosférické bouře a vichřice a o změně ročních období lze diskutovat pouze v astronomickém smyslu, nikoli však ve smyslu klimatickém.

Uran obíhá kolem Slunce „ležícího na jeho boku“ – rotační osa planety se odchyluje od roviny ekliptiky o 8 stupňů. Planety Sluneční soustavy mají mnoho zvláštností, i když by se zdálo, že by se od sebe neměly příliš lišit, protože pocházejí z jednoho protoplanetárního mračna, které, jak houstlo, rotovalo kolem Slunce ve stejném směru jako planeta. samotná hvězda. Při procesu komprese do sebe jednotlivé „kousky“ protoplanetárního oblaku narážely, některé se zcela rozpadly, jiné se zvětšovaly, u některých se rotace kolem jejich osy zrychlila, u jiných zpomalila. A hmotnosti budoucích planet se ukázaly být odlišné. To je pochopitelné a přirozené. Proč je ale například rovníková rovina Uranu skloněna k rovině ekliptiky pod úhlem 98 stupňů? Co se stalo v těch vzdálených dobách, kdy se planety teprve formovaly? Kosmogonisté mají na tuto otázku odpověď (ačkoli na ni existuje mnoho variací). Protoplanetární kondenzace a nedávno vzniklé planety se často (samozřejmě astronomicky!) srážely, a to pod různými úhly a při různých rychlostech. V důsledku jedné z těchto kolizí Země získala satelit – Měsíc. V důsledku dalšího dostala budoucí planeta Uran takovou tečnou ránu, že se její rotační osa „převrátila“ a planeta „ležela na její straně“.

Rok na Uranu je 84krát delší než na Zemi. Zkusme si představit, jak se tam střídají roční období. Pokud jste na jednom z jejích pólů, pak na vrcholu léta směřuje osa planety téměř přesně ke Slunci, které je v zenitu. Ale uplyne několik pozemských let. Sluneční spirála, která udělá jednu otáčku za uranový den (17,2 hodiny), postupně klesá k obzoru a nakonec v den, kdy by obyvatelé Uranu, kdyby existovali, nazvali začátek kalendářní zimy, zapadá a znovu se objevuje pouze po půl roce uranu. A v tuto dobu se na opačném pólu planety Slunce objevuje zpod obzoru a spirálovitě stoupá k zenitu, kam dosáhne do poloviny léta.

Kdybyste byli na rovníku Uranu, roční období by se takto měnila. Slunce by vycházelo a zapadalo každý den, jako by bylo na Zemi. Ale na vrcholu uranové zimy se zdálo, že se kutálí po obzoru a půl dne se mělce schovával, jen asi osm stupňů (s přihlédnutím k lomu, který je v husté uranské atmosféře dosti silný, pak se neskrývá vůbec) a druhou půlku dne se k nebi moc vysoko (osm stupňů) nezvedalo. Na vrcholu léta Slunce vyjde téměř k zenitu. Tím se ale moc neoteplí a nám je to však jedno, protože léto a zima na planetě Uran nás zajímají pouze jako astronomické úkazy vznikající díky jeho podivné „ležící“ revoluci kolem Slunce.

Nejvzdálenější planeta sluneční soustavy, Neptun, oběhne Slunce každých 165 let. Co se týče prodloužení své oběžné dráhy a sklonu své rotační osy, Neptun se od ostatních planet liší jen málo, a pokud by byl hmotnostně podobný Zemi, mohli bychom říci, že se zde čtyři roční období vystřídají každých 41 pozemských let. . Z astronomického hlediska je to pravda: na Neptunu dochází k letnímu a zimnímu slunovratu a k rovnodennosti dochází dvakrát ročně. Ale samozřejmě vliv mají fyzikální podmínky: Neptun je plynný obr jako Jupiter, Saturn a Uran, a proto je jim podobný v přírodních podmínkách.

Pluto je úplně jiná věc! Její oběžný sklon je odlišný od všech ostatních planet (17 stupňů) a otáčí se v opačném směru. Ale už nepatří mezi planety sluneční soustavy. Od roku 2006 má Pluto méně „čestný“ titul „trpasličí planeta“, jeden z mnoha takových objektů Kuiperova pásu.

Přísluní — bod oběžné dráhy planety nebo jiného nebeského tělesa Sluneční soustavy nejblíže Slunci, aphelion – nejvzdálenější.

Ekliptický – čára, po které dochází k pohybu Slunce vzhledem ke hvězdám, viditelná ze Země, respektive rovina ekliptiky je rovina rotace Země kolem Slunce (rovina oběžné dráhy Země). Planety Sluneční soustavy se pohybují v blízkosti roviny ekliptiky stejným směrem jako Země. To je vysvětleno jejich vznikem ze společného protoplanetárního disku.

Teplota vzduchu klesla pod nulu a studený podzimní vítr jako by foukal až do morku kostí. Vědci prokázali, že lidé pociťují stejnou teplotu vzduchu venku na jaře a na podzim jinak: na konci roku je nám větší zima. Proč se to děje a jak se chránit před podzimními neduhy?

Na podzim jste vždy v pokušení zalézt pod teplou deku a spát. Venku je pořád zima, i když minulou zimu byly evidentně horší mrazy a my jsme si užili sáňkování s dětmi nebo vnoučaty bez pocitu blues. Velkou roli hraje psychologický faktor: na teplo jsme si zvykli během jara, léta a začátku podzimu. Nechceme nosit teplé čepice a objemné péřové bundy; odcházíme z domu ve stejném oblečení, jaké jsme měli včera. Oblačné počasí je také vnímáno jako chladnější než slunečné počasí, a to i při stejných číslech na teploměru. Podzim je tedy psychicky chladnější než jaro. Existují ale i čistě fyziologické faktory adaptace na chladné období.

Timofeeva Taťána Ivanovna
Terapeut, lékař nejvyšší kvalifikační kategorie, praxe 23 let

„V únoru a březnu je metabolická reakce těla na chladné počasí silnější než v srpnu a září. Tělo samo začne uvolňovat více tepla, takže na jaře nachlazení lidé nemrznou tolik jako na podzim. Důvodem tohoto jevu jsou sezónní změny v těle, které ovlivňují vnímání teploty vzhledem k ročnímu období. Stojí za zmínku, že nejvíce mrznou starší lidé bez ohledu na pohlaví. K tomu dochází v důsledku změn v těle souvisejících s věkem, vaskulární nedostatečnosti a úbytku svalové hmoty, který je pozorován u mnoha starších lidí.

Nizozemští biologové provedli experiment se skupinou lidí ve věku od 20 do 36 let různého pohlaví a postavy. Nechali je hodinu v místnosti s teplotou 22 stupňů a poté ve stejném oblečení strávili tři hodiny při teplotě 15 stupňů Celsia. Na jaře si účastníci experimentu méně stěžovali na změny teplot a nemuseli si oblékat halenku. Vědcům se ale zdálo, že subjektivní vjemy nestačí – sesbírali data z kalorimetrie a zjistili, že na jaře při rozdílu teplot 7 stupňů začala těla účastníků experimentu produkovat více tepla. Na podzim muselo tělo spustit nouzový mechanismus přenosu tepla: subjekty se začaly trochu třást.

Podle výzkumů si lidé na novou nižší okolní teplotu zvyknou zhruba do deseti dnů. Pro rychlý přechod z teplot nad nulou do teploty pod nulou příroda a lidstvo nevymysleli nic lepšího, než se tepleji obléknout. V zimě naše tělo snáší denní změny o 10, 20 nebo dokonce 40 (i více) stupňů. Z teplé místnosti s teplotou +20°C na ulici, kde je -10°C (-20°C, -30°C. ). A tělo se s touto zátěží úspěšně vyrovná. Odborníci proto na začátku podzimního nachlazení doporučují oblékat se ještě o něco tepleji než na roční období, aby se tělo adaptovalo. Postupně si zvyknete a budete podzimní chlad adekvátně vnímat. A bude sníh, lyžování, bruslení, sáňkování, rybaření a lázně – na blues a rýmu nebude čas.

Náš vnitřní asistent

Adaptační mechanismy těla mohou a měly by být ovlivněny. Na podzim je pro udržení vysokých adaptačních schopností těla potřeba otužování. Možná to pomůže nejen připravit tělo na zimu, vyhnout se nemoci mimo sezónu, ale také se vyrovnat s nadváhou. Nedávný výzkum vědců prokázal, že tkáň zvaná „hnědý tuk“ je zodpovědná za adaptaci těla na chlad. Pokud se bílý tuk hromadí v rezervě a těžko se odbourává, ukládá se po stranách, pak hnědý tuk vyrábí energii k zahřátí těla. Nejvíce hnědého tuku mají kojenci. S přibývajícím věkem ho zbývá jen velmi málo, asi 2 % z celkové tukové hmoty člověka. Nachází se mezi lopatkami a v oblasti krku. Hnědý tuk začíná pracovat, když je mírný teplotní rozdíl. Vědci například zjistili, že pokud snížíte teplotu v místnosti na 17 °C alespoň na dvě hodiny denně, aniž byste přidali další vrstvu oblečení, začne se v těle aktivovat hnědý tuk. Jelikož je ho v těle velmi málo, začne ke své práci využívat bílý tuk, čímž se omezí jeho hromadění v těle.

Doktor Timofeeva říká: „Hnědý tuk umožňuje termogenezi neboli produkci tepla spalováním tuků. Jeho buňky obsahují spoustu mitochondrií, které jsou zodpovědné za ukládání energie v buňce. Bílý tuk se ukládá pod kůží, v omentech a pouzdrech vnitřních orgánů, metabolicky neaktivní, ukládá se do rezervy. Při fyzické zátěži v chladné místnosti se aktivuje proces přechodu bílého tuku na tuk hnědý. V teplých místnostech se tuk hromadí, v chladných se spotřebovává.“

Je pravda, že při záporných teplotách může fungovat zpětný mechanismus. Při silném teplotním rozdílu začne tělo, které není dostatečně chráněno oblečením, zpomalovat metabolismus, utrácet méně energie a více ukládat. Vědci z Japonska provedli experiment se dvěma skupinami žen. Někteří byli požádáni, aby chodili v zimě v minisukni, zatímco jiní měli nosit maxi. Na konci zimy dámy podstoupily magnetickou rezonanci tkání končetin. Ukázalo se, že množství podkožního (bílého) tuku na nohách milenek mini se zvýšilo! V zimě byste tedy neměli chodit po ulici bez teplého oblečení. Udržování teploty v místnosti mírně pod pohodlnou pomocí pravidelného větrání (nebo ještě lépe neustálého otevřeného okna či okna) je jistou cestou nejen k posílení imunitního systému a přizpůsobení se chladu, ale také k štíhlý.

Jak plynule vstoupit do podzimu

Co ještě může člověk udělat, aby se plynule a bezbolestně přizpůsobil přechodu do záporných teplot vzduchu? Terapeutka Tatyana Ivanovna Timofeeva říká: „Nejprve potřebujete vyváženou stravu. Výživa by měla být kompletní a pestrá, je vhodné jíst více čerstvé zeleniny, ovoce a bobulovin. Kromě toho můžete absolvovat kurz multivitaminů. Za druhé, otužování. Je potřeba začít v létě, aby si tělo postupně zvyklo na nízké teploty. Otužování pomáhá člověku snadněji snášet měnící se povětrnostní podmínky a změny teplot. Příznivě působí také na imunitní systém, pomáhá jej posilovat a zvyšuje odolnost člověka proti virovým infekcím.

Existuje několik typů kalení:
— aeroterapie — procházky na čerstvém vzduchu za každého počasí;
– helioterapie – působení slunečního záření a tepla na tělo;
– kalení vodou – polévání, otírání, kontrastní sprcha;
– chůze naboso.

Jakýkoli typ otužování vyžaduje pravidelnost a postupnost. S otužováním můžete začít, až když je člověk zcela zdravý.

Za třetí je nutná pravidelná fyzická aktivita. Pomáhají udržovat svalový tonus, normalizují tělesnou hmotnost a zvyšují odolnost těla.“

S nastupujícím chladným počasím byste neměli zanedbávat procházky na čerstvém vzduchu. Zvyk obyvatel měst chodit po celý podzim a zimu výhradně po obchodních centrech může hrát krutou legraci s jejich zdravím. Ostatně právě na přeplněných místech na nás čekají viry. Jsou to oni, a ne podzimní nachlazení, které jsou hlavní příčinou sezónních onemocnění ARVI. A virová onemocnění zase často vedou ke komplikacím, které představují hrozbu infarktu a mozkové mrtvice.

Dr. Timofeeva: „Častý pobyt v blízkosti velkých davů lidí v období podzim-zima může vést k infekci respirační virovou infekcí, chřipkou, protože tyto infekce jsou vysoce nakažlivé, náchylnost k nim je univerzální a přenášejí se vzdušnými kapénkami. Časté návštěvy obchodních center je lepší nahradit procházkami na čerstvém vzduchu, fitness a plaváním.“

Pro posílení imunitního systému a udržení normální fyzické kondice potřebujete každý den alespoň 30-40 minut aktivity na čerstvém vzduchu. To platí nejen pro zdravé lidi, ale i pro ty, kteří trpí kardiovaskulárními a jinými chronickými onemocněními.

Máte snad jen jeden dobrý důvod, proč zůstat v podzimní bouři doma pod peřinou. A souvisí to s jednou dobrou zprávou. Podle vědeckých výzkumů se právě v tomto období dešťů zvyšuje hladina testosteronu v krvi u mužů bez ohledu na věk. Je to dáno lékařským faktem, že porod u rodu Homo sapiens trvá devět měsíců a nejsilnější potomci v přírodě se rodí v létě. Proto vrchol přirozeného ročního cyklu lásky nenastává na jaře, jak si všichni myslíme, ale na podzim.

Podzim tedy není tak fádní, jak jsme si mysleli, a na chlad a nedostatek slunce si můžete zvyknout, pokud budete myslet pozitivně a pečovat o své zdraví.

Nyní můžete získat vzdálenou konzultaci od nejlepších lékařů, aniž byste opustili svůj domov, pomocí služby DocDoc