Почему на Земле происходит смена времен года?

[Бородатый Кабан]

Однако уже на широте 10-15 уже лето на несколько градусов теплее "зимы". 10-15 влияет на климат, а 23 не влияет?

На широте 15° высота солнца летом 81.5°, а зимой - 51.5°. Почувствуйте разницу. К тому же, в начале и в конце лета солнце в зените.

[xd]

Разница по световому потоку составляет около 26,4%, корень четвёртой степени даёт 6,0%, или около 18 градусов равновесной температуры. Но тепловая инерция несколько нивелирует эту разницу.

[a_babich]

"Поэтому в разное время года Земля по-разному подставляет солнечным лучам свою поверхность." Почему "поэтому" не понятно. Короче не долго думая взял в руки яблоко, немного наклонив его стал перемещать его вокруг настольной лампы (при этом крутив его вокруг своей оси - имитируя при этом смену дня и ночи). Ну и что, как было у яблоко освещено нижнее полушарие, так и осталось. Не перешло на северное полушарие.

Вы не учли, что ось вращения Земли не меняет своей ориентации в пространстве, то есть она остается параллельной самой себе (на этом свойстве вращающегося тела основаны, например, системы управления или ориентации (самолеты, ракеты) с гироскопами).

Если быть совсем точным, то меняет и периодически(прецессирует, конус описывает в пространстве - вспомните детскую игрушку-юлу), но тут уже надо уточнять насколько это медленно (по нашим земным меркам ) и насколько этот угол велик)

[Влад Ковалёв]

Разница по световому потоку составляет около 26,4%, корень четвёртой степени даёт 6,0%, или около 18 градусов равновесной температуры. Но тепловая инерция несколько нивелирует эту разницу.

Это для какой широты?

[xd]

Это по сообщению, предшествовавшему моему:

На широте 15° высота солнца летом 81.5°, а зимой - 51.5°. Почувствуйте разницу. К тому же, в начале и в конце лета солнце в зените.

[Влад Ковалёв]

А на экваторе тогда сколько будет разница между мартом и июнем?

[xd]

Световой поток пропорционален косинусу угла падения света. Тепловой поток пропорционален четвёртой степени температуры. Уравнивайте - получите результат.

[alexday457]

На широте 15° высота солнца летом 81.5°, а зимой - 51.5°. Почувствуйте разницу. К тому же, в начале и в конце лета солнце в зените.

В меловой период, при так ком же почти наклоне, зима от лета не отличалась в плоть до 40 широты!

[Mark]

В меловой период, при так ком же почти наклоне, зима от лета не отличалась в плоть до 40 широты!

Да и не только в меловом.

[xd]

Но причиной было не равная освещённость, а теплоперенос.

[Александр Репной]

Не нашел другой темы, поэтому пишу в подходящую сюда тему. Все мы знаем, что чем больше угол падения солнечных лучей на земную поверхность, тем больше она освещается и нагревается и наоборот - чем меньше угол падения лучей, тем меньше нагревается поверхность. То бишь, жарче всего в наших средних широтах северного полушария летом (июнь-август), а холоднее зимой (декабрь-февраль). А что, если скажем можно было провести такой эксперимент образно, то есть подчеркиваю условно. В июне, когда Солнце находится в точке летнего солнцестояния максимально высоко в ВК над горизонтом (в зависимости от широты местности) у нас всегда по сути в это время жарко. Если бы каким-то образом в дневное время Солнце возможно было бы резко "переместить" из точки летнего в точку зимнего солнцестояния - наступили бы мгновенно арктические холода, то бишь лето резко сменилось зимой или жаркий, прогретый воздух и земля остывали бы постепенно? И наоборот, если скажем в декабре, когда Солнце находится в точке зимнего солнцестояния максимально низко в ВК для наших широт, если взять и "переместить" его в точку летнего солнцестояния - в течении какого времени земля бы начала быстро прогреваться? Я понимаю, что вопрос из области фантастики, может быть я немного не так сформулировал его, но я думаю понятно, о чём идёт речь.

[аФон+]

Все мы знаем, что чем больше угол падения солнечных лучей на земную поверхность, тем больше она освещается и нагревается и наоборот - чем меньше угол падения лучей, тем меньше нагревается поверхность

Наоборот. Угол падения измеряется от нормали, чем он меньше, тем жарче.
Если его мерить от самой поверхности, тогда чем ближе к 90 градусам, тем жарче

[azimuth]

1 Летом теплее не только из-за высоты Солнца, но и из-за большей длительности дня - больше суммарная суточная энергия.
2 Есть наблюдаемое явление - солнцестояния приходятся на начала климатических лета и зимы, из чего со все очевидностью следует, что сезонный нагрев (остывание) происходят постепенно.

[Александр Репной]

Это всё понятно, но всё-таки на счёт моего вопроса. К примеру, вчера было летнее солнцестояние. Если условно можно было бы взять и резко переместить Солнце из точки летнего в точку зимнего солнцестояний, как бы изменился климат в наших широтах? Понятно, что зима сразу резко не наступит, я полагаю температура воздуха будет плавно уменьшатся и арктические холодные воздушные массы будут постепенно проникать в наши широты и охлаждать окружающую среду. И наоборот, если взять Солнце и переместить из зимней в очку летнего солнцестояний, как измениться климат?

[AlAn]

Не нашел другой темы, поэтому пишу в подходящую сюда тему. Все мы знаем, что чем больше угол падения солнечных лучей на земную поверхность, тем больше она освещается и нагревается и наоборот - чем меньше угол падения лучей, тем меньше нагревается поверхность.

Судя по всему, Саша, углы ты меряешь от поверхности земли. Однако, углы принято измерять от перпендикуляра к поверхности на которую падают лучи света. Поэтому, больший угол падения - зимой, а меньший - летом.

[Александр Репной]

Однако, углы принято измерять от перпендикуляра к поверхности на которую падают лучи света. Поэтому, больший угол падения - зимой, а меньший - летом.

Оно то так, но я имел несколько другое.

[Hillbilly]

Если бы каким-то образом в дневное время Солнце возможно было бы резко "переместить" из точки летнего в точку зимнего солнцестояния - наступили бы мгновенно арктические холода, то бишь лето резко сменилось зимой или жаркий, прогретый воздух и земля остывали бы постепенно?

Мгновенно холода не наступили бы, почва-то прогрета, вода в океанах, опять же, а вот ветра задули бы неслабые, то наверняка, из-за резкого нагревания-остывания разных областей. Ураганные, наверное. И с океанскими течениями стали бы какие-то страшные изменения происходить.

[a_babich]

Почему? Разве на экваторе не всегда равноденствие?

Увы, два раза в году

[Skipper_NORTON]

А я бы хотел, чтобы угол между экватором и плоскостью орбиты, был бы побольше,  раза в полтора. 
Скажем, вместо  23,5 градусов,  чтобы угол  был  37  градусов.
 
Подобное, будущие астроинженеры вполне могут  сделать, достаточно запустить достаточно крупное тело,
скажем, Цереру, или еще покрупнее,  и чтобы оно пролетело вблизи Земли, когда Земля будет находиться примерно
в точке равноденствия, например, осеннего.  Далее, из-за гравитационного взаимодействия сместилась бы экплиптика,
т.е. в узлах - точках равноденствий, Земля примерно пересекала бы прежнюю орбиту, а в точках солцестояний, максимально
удалялась бы от прежней орбиты.
 
Почему  37  градусов лучше чем 23,5 градусов.  В целом-то Земля будет получать в среднем, такое же годовое количество
энергии от Солнца, но сейчас оно несправедливым образом распределяется - больше всего энергии получает экватор+тропики,
а мы получаем меньше, и пол-жизни, мёрзнем.
 
Чем больше этот угол, тем большее суммарное годовое количество тепла будет приходить в высокие широты,
а значит там, и среднеговая температура будет повышаться,  на экваторе же - понижаться.
Точнее, на экваторе, во время равнодейнствий будет так же тепло, а вот в июне и в декабре, солнце будет совсем
невысоко подниматься, и там будет, если не аналог нашей зимы, то по крайней мере, намного прохладнее.
 
(если этот угол совсем сделать максимальным, 90 градусов, тогда конечно, все широты получат от солнца
одинаковое годовое количество тепла, (так было бы еще справедливее), но это уже чревато другими нехорошими
последствиями. На полюсе вблизи летнего солнцестояния Солнце стояло бы в зените целыми сутками, и вызвало бы
необычайную жару. Т.е. на полюсе годовая высота Солнца менялась бы в точности как на экваторе,
только в замедленном в 365 раз, воспроизведении).   
   
Поэтому, для большей "справедливости", достаточно увеличить этот угол, раза в полтора, скажем, до  37 градусов.
Тогда  стало бы совсем интересно. Склонение Солнца в течении года, меняло бы от  +37 градусов до -37 градусов.
20 июня, в день солнцестояния, Солнце ходило бы по небу, примерно как звезда Вега, т.е. на широте Москвы,
не заходило бы за горизонт, и наступил бы полярный день. (в полночь Солнце висело бы на высоте 3 градуса над
горизонтом, на севере). Такой прогрев летом северного полушария, вызвал бы более длительное остывание
северного полушария, и зимой, хотя в Москве и  Солнце выше всего было бы
на 3 градусов под горизонтом   (а это светло почти как днем, т.е. гражданские сумерки), но зима в
целом, была бы теплее, из-за того что высокие широты в среднем, получали бы больше тепла в течении года.
 
К тому же, интересны были бы и астономические наблюдения - в декабре при таком склонении Солнца,
астрономическая ночь, когда небо усыпано звездами  была бы очень длинной, я не считал, но может, и 20  часов. 
Т.е. можно было  бы за одну ночь увидеть все созвездия - и осенние, и зимние и весенние и даже летние. 
 
Согласитесь, интересно? 
 
А тропики сместились выше аж до широты  37 градусов,  это примерно между Нью-Йорком, и Вашингтоном
(Вирджиния-Бич) в Америке, и  проходили бы по Турции в Евразии.
 
И не надо говорить, что от этого была бы небывалая жара в Москве,  так, Солнце поднималось бы летом
до 72  градусов над  горизонтом (вместо нынешних 58), но оно и сейчас в тропиках поднимается  до 90 градусов, и
небывалой жары где живут люди, нет,  только в пустынях. 
А вот от зим,  в наших широтах мы бы точно избавились бы,  и лето было бы 9 месяцев, остальное -
3 месяца была бы прохладная погода, как сейчас осенью. 
 
Может быть, в прошлом, этот угол и бывал намного больше чем нынешних  23,5 градуса?

 

[a_babich]

Подобное, будущие астроинженеры вполне могут  сделать, достаточно запустить достаточно крупное тело,
скажем, Цереру, или еще покрупнее,  и чтобы оно пролетело вблизи Земли, когда Земля будет находиться примерно
в точке равноденствия, например, осеннего.  Далее, из-за гравитационного взаимодействия сместилась бы экплиптика,
т.е. в узлах - точках равноденствий, Земля примерно пересекала бы прежнюю орбиту, а в точках солцестояний, максимально
удалялась бы от прежней орбиты.

Прекращайте!
А если у инженеров что-то пойдет не так?
Ну хотели как лучше, а получилось как всегда.
А вдруг ось вращения начнет прецессировать как у бешеной юлы?
Я пока не готов переселятся на другую планету в другую галактику!