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Introducci�n Una vez se tiene clara la idea de que el eje de la Tierra se encuentra fijo respecto del plano de la ecl�ptica y de las estrellas fijas del fondo, es f�cil entender otros fen�menos fundamentales como por ejemplo las estaciones. Si alguien no ten�a hasta ahora clara la influencia de la Astronom�a en la vida cotidiana, pocos efectos influyen tanto en la vida, econom�a e incluso el curso de la historia como son las estaciones. Por tanto vale la pena detenerse un momento para estudiar sus causas. ![]() Advertisement
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La causa de las estaciones Seg�n se ha visto anteriormente, el eje de la Tierra tiene una inclinaci�n de 23,45� con respecto al plano orbital terrestre. Por esta raz�n, la ecl�ptica se encuentra inclinada dicha cantidad con respecto al ecuador celeste. La consecuencia inmediata de ello es que el Sol, en su recorrido a lo largo de la ecl�ptica durante un a�o, a veces se sit�a sobre el ecuador celeste y a veces por debajo. La altura m�xima que alcanzar� el Sol en el cielo en cualquier punto de la Tierra depender� de su latitud y de la �poca del a�o. Por ejemplo, para una latitud aproximada de 41�N como es nuestro caso, sabemos que el ecuador celeste alcanza una altura sobre el horizonte en el sur (en su intersecci�n con el meridiano) de 90� - 41� = 49�. Para una latitud de 41�N, cuando el Sol se encuentra justamente sobre el ecuador celeste, entonces su altura m�xima sobre el horizonte es precisamente de 49�. En el punto de m�xima separaci�n de la ecl�ptica por encima del ecuador celeste, el Sol se situar� a 49� + 23.5� = 72,5� sobre el horizonte al pasar por el meridiano, mientras que al pasar por el punto m�s bajo de la ecl�ptica, su altura ser� tan s�lo de 49� - 23,5� = 25,5�. Nuestra experiencia nos indica que cuando el Sol pasa m�s alto sobre el horizonte el clima es m�s caluroso y la estaci�n corresponde al verano, mientras que en los momentos en que el Sol pasa m�s bajo, las temperaturas son m�s fr�as y nos situamos en invierno. As� que en definitiva, la inclinaci�n del eje de la Tierra es responsable de los cambios de altura del Sol sobre el horizonte y de la sucesi�n de situaciones clim�ticas que dan lugar a las estaciones. De todos es sabido que las estaciones son cuatro: primavera, verano, oto�o e invierno, correspondi�ndose con las sucesivas alturas que va alcanzando el Sol sobre el horizonte en su movimiento anual a lo largo de la ecl�ptica.
La Figura 1, izquierda, nos explica qu� pasa a lo largo del a�o y representa a la Tierra en su �rbita vista desde el norte, y recordar que todos los fen�menos que se detallan a continuaci�n son debidos a que el eje de rotaci�n terrestre posee una inclinaci�n y orientaci�n fija respecto del plano orbital. Cuando la Tierra se encuentra en la posici�n 1, su eje de rotaci�n se encuentra completamente orientado hacia el Sol, por tanto �ste alcanzar� su m�xima altura sobre el horizonte tal y como se representa en la figura de la derecha. El momento en que el Sol pasa por el punto m�s alejado del ecuador celeste sobre la ecl�ptica se le denomina solsticio de verano, y tiene lugar alrededor del 21 de junio. En el solsticio de verano se tiene el d�a m�s largo y la noche m�s corta del a�o. Cuando la Tierra en el recorrido de su �rbita alrededor del Sol alcanza el punto 2, el eje de rotaci�n se encuentra completamente paralelo a la l�nea que separa el d�a de la noche. En esta situaci�n, el Sol se sit�a directamente sobre el ecuador celeste (ver la figura de la derecha), el Sol sale exactamente por el este y se pone exactamente por el oeste, y las duraciones del d�a y de la noche son id�nticas. Al cruce del ecuador celeste por el Sol se le denomina equinoccio, en este caso de oto�o, acontece alrededor del 23 de septiembre, y marca el fin del verano. Cuando la Tierra alcanza la posici�n 3 en su �rbita alrededor del Sol, tenemos la situaci�n opuesta a la 1. El Sol alcanza su m�nima altura sobre el horizonte y la duraci�n del d�a es la m�s corta del a�o mientras que la de la noche es la m�s larga. Cuando esto sucede, alrededor del 22 de diciembre, entonces se produce el solsticio de invierno, finaliza el oto�o y entramos en la estaci�n invernal, con los meses m�s fr�os del a�o. Finalmente, cuando la Tierra se encuentra en la posici�n 4, la situaci�n es an�loga a la 2: el eje terrestre se encuentra paralelo a la l�nea del d�a y de la noche, el Sol cruza el ecuador celeste y acontece el equinoccio de primavera, hacia el 21 de marzo, y la duraci�n del d�a y de la noche es id�ntica. El mismo lector puede comprobar si ha entendido los conceptos fundamentales, imaginando c�mo se ve el Sol y cuando se producen las estaciones en el hemisferio sur de la Tierra. � Los c�rculos notables Vamos a ver que ocurre en distintos puntos de la Tierra durante el solsticio de verano, para ello estudiaremos la Figura 2.
Durante el solsticio de verano, el eje de la Tierra (verde), se encuentra completamente dirigido hacia el Sol. Seg�n la figura, que cualquier punto de la Tierra que se encuentre por encima del c�rculo P tendr� siempre al Sol por encima del horizonte, es decir, ser� de d�a durante las 24 horas. Dicho c�rculo se encuentra a una latitud de 66�,5N. Al c�rculo P se le denomina C�rculo Polar Artico, e indica la latitud a partir de la cual durante el solsticio de verano el Sol no se pone en todo el d�a. Una vez pasado el solsticio, la latitud a partir de la cual no se pone el Sol se va retirando hacia el polo norte, hasta que llega el equinoccio de oto�o. En ese momento el �nico punto desde el cual puede verse el Sol todo el d�a es el polo norte. Durante el solsticio de verano, tambi�n puede verse en la Figura 1 que existe una regi�n de la Tierra en el hemisferio sur delimitada por el c�rculo P, a partir de la cual siempre es de noche. Al c�rculo P se le denomina C�rculo Polar Ant�rtico, se encuentra a una latitud de 66�,5S. A partir de este c�rculo polar y hasta el polo Sur, comprendiendo gran parte del continente ant�rtico, nunca se hace de d�a durante el solsticio de verano. El lector puede comprobar que durante el solsticio de invierno la situaci�n es justamente la contraria, es decir, que para puntos por encima del c�rculo polar �rtico no sale el Sol durante todo el d�a, mientras que entre el c�rculo polar ant�rtico y el polo sur no se pone el Sol. Si a partir del c�rculo polar �rtico nos vamos moviendo progresivamente hacia el sur tambi�n durante el solsticio de verano, el Sol cada vez cruzar� el meridiano a m�s altura sobre el horizonte, hasta llegar al c�rculo marcado como T, en el cual el Sol se situar� justamente en el cenit. Para cualquier punto de la Tierra situado a una latitud m�s alta que el c�rculo T, el Sol jam�s alcanza el cenit, mientras que en T lo hace exacta y �nicamente durante el solsticio de verano. A dicho c�rculo se le denomina Tr�pico de C�ncer, y se encuentra a una latitud de 23�,45N. El hom�logo del Tr�pico de C�ncer en el hemisferio sur es el Tr�pico de Capricornio, indicado por la l�nea T. A la latitud del Tr�pico de Capricornio, el Sol culmina en el cenit durante el solsticio de invierno. Todos estos c�rculos delimitan las grandes �reas clim�ticas de la Tierra. La zona tropical es la franja comprendida entre los tr�picos de C�ncer y Capricornio con el ecuador E en medio. Las regiones polares son las limitadas por los c�rculos polares, y las �reas denominadas templadas son las bandas situadas entre los tr�picos y los c�rculos polares. � Cuestiones He aqu� algunas cuestiones para repasar conceptos.
� Los cambios estacionales del clima Est� claro que la altura m�xima del Sol sobre el horizonte var�a con el transcurso del a�o, y que �sta est� directamente relacionada con los cambios estacionales del clima. Una de las razones principales por las que la temperatura var�a tanto en las zonas templadas a lo largo de las estaciones (no tanto en las zonas polares y sobre todo en las tropicales), est� en c�mo la energ�a proveniente del Sol puede calentar de manera efectiva la superficie terrestre.
Puesto que el Sol se encuentra a diferente altura sobre el horizonte, su radiaci�n calienta la superficie con m�s o menos efectividad. Para un haz de energ�a solar (luz y otras radiaciones) con una secci�n de 1m2, cuando alcanza el suelo durante el solsticio de verano (ver la Figura 3) a una latitud de 40�N, �sta se reparte sobre un �rea de 1,04m2, mientras que durante el solsticio de invierno lo hace sobre un �rea de 2,24m2. Es decir que durante el invierno 1m2 de superficie terrestre recibe menos de la mitad de la energ�a que recibe durante el verano, raz�n por la cual el ambiente resulta m�s fr�o. � �C�mo son las estaciones en otros planetas? El paso de las estaciones, sobre todo en las regiones templadas de la Tierra, supone la alternancia de una serie de cambios climatol�gicos y meteorol�gicos que forman parte del ciclo vital de muchos ecosistemas en nuestro planeta. La vida se ha adaptado perfectamente al paso de las estaciones y no supone ning�n impedimento para el desarrollo de �sta. Sin embargo, �c�mo ser�an las estaciones si el eje de rotaci�n de la Tierra tuviese una inclinaci�n distinta?. Curiosamente, planetas como Marte o Saturno, tienen sus ejes de rotaci�n inclinados de manera semejante, 25,19� y 26,73� respectivamente. Pero J�piter y Urano representan dos casos extremos. El gigante de los planetas tiene el eje inclinado 3,12� mientras que Urano lo tiene 97,86�. Si puedes responder a las siguientes preguntas, es que has entendido perfectamente el fen�meno de las estaciones.
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