Над екватора астрономичната зима официално започва през декември. Но в повечето области от Северното полукълбо януари е моментът, в който наистина зимата се налага. Атмосферният учен Деана Хенс обяснява факторите на времето и климата, които се комбинират, за да създадат зимни условия в началото на годината. Върху температурите на Земята и дневната светлина в различните сезони влияе орбитата на Земята.
Докато Земята обикаля около Слънцето, тя се върти около мислена ос, която преминава през Земята от Северния до Южния полюс. През 24-те часа, необходими на Земята да се завърти веднъж около оста си, всяка точка на повърхността й е обърната към Слънцето за част от времето и далеч от него за друга част от времето. Това е причината за ежедневните промени в слънчевата светлина и температурата.
Има обаче и два други важни фактора: Първо, Земята е кръгла, въпреки че не е идеална сфера. Второ, оста й е наклонена около 23,5 градуса спрямо пътя около Слънцето. В резултат на това светлината пада директно върху екватора, но удря северния и южния полюс под ъгъл.
Когато един от полюсите е насочен повече към Слънцето, отколкото другия полюс, тази половина от планетата получава повече слънчева светлина в сравнение с другата половина и в това полукълбо е лято. Когато този полюс се наклони и отдалечи от Слънцето, тази половина от Земята получава по-малко слънчева светлина и там е зима.
Сезонните промени са най-драматични на полюсите, където промените в светлината са най-екстремни. През лятото един район от полюса получава 24 часа слънчева светлина и Слънцето никога не залязва. През зимата там Слънцето изобщо не изгрява.
На екватора, който получава постоянна пряка слънчева светлина, има много малка промяна в дължината на деня или температурата през цялата година. Хората, които живеят във високи и средни ширини, по-близо до полюсите, могат да имат много различни представи за сезоните от тези, които живеят в тропиците.
Земната повърхност постоянно поглъща енергия от Слънцето и я съхранява като топлина. Тя също така излъчва топлина обратно в космоса. Дали повърхността се затопля или охлажда зависи от баланса между това колко слънчева радиация поглъща планетата и колко излъчва.
Но земната повърхност не е еднородна. Земята обикновено се нагрява и охлажда много по-бързо от водата. Водата изисква повече енергия, за да повиши и понижи температурата си, така че се затопля и охлажда по-бавно. Поради тази разлика водата е по-добър резервоар за топлина от земята – особено големи водни тела, като океаните. Ето защо виждаме по-големи разлики между топло и студено време във вътрешността, отколкото в крайбрежните райони.
Колкото по-на север живеете, толкова по-дълго е времето необходимо за повишаване на температурата и количеството и интензивността на светлината, тъй като местоположението ви е под наклон към Слънцето. Междувременно тези области, които получават малко слънчева светлина, продължават да излъчват топлина към космоса. Докато получават по-малко слънчева светлина от топлината, която излъчват, те ще продължат да стават все по-студени. Това е особено вярно за сушата, която губи топлина много по-лесно от водата.
Докато Земята се върти, въздухът циркулира около нея с атмосферата. Ако въздухът, който се движи във вашия район, идва до голяма степен от места като Арктика, които не получават много слънце през зимата, може да сте в условията на студен въздух за дълго време.
Но ако въздухът ви попадне на водно тяло, което поддържа по-равномерна температура през годината, тези разлики могат да бъдат значително по-малки.
Колко бързо губим дневната светлина преди слънцестоенето и я връщаме след това?
Това зависи силно от вашето местоположение. Колкото по-близо сте до един от полюсите, толкова по-бърза е скоростта на промяна на дневната светлина. Ето защо Аляска например преминава от почти никаква дневна светлина през зимата до почти никаква тъмнина през лятото.
Дори за едно и също определено място промяната не е постоянна през годината. Скоростта на промяна на дневната светлина е най-бавна по време на слънцестоенето – декември през зимата, юни през лятото – и най-бърза в дните на равноденствие, в средата на март и средата на септември. Тази промяна се случва, когато зоната на Земята, получаваща пряка слънчева светлина, се люлее от 23,5 Северна ширина до 23,5 Южна ширина, приблизително там на север от екватора е Маями, а на юг от екватора – Асунсион, Парагвай.
По отношение на дневната светлина, хората от другата страна на планетата – Южното полу-кълбо виждат точно обратното на това, което виждаме ние. Точно сега те са в разгара на лятото и се радват на най-голямото количество дневна светлина, което ще получат за годината. Но има ключова разлика: Южното полукълбо има много по-малко земя и много повече вода от Северното полукълбо.
Благодарение на влиянието на южните океани, земните маси в Южното полукълбо имат по-малко екстремни температури, отколкото сушата в Северното полукълбо. Така че, въпреки че едно място от противоположната страна на планетата от вашето местоположение може да получава точно толкова слънчева светлина сега, колкото вашият район през лятото, времето там може да е различно от летните условия, с които сте свикнали. Но все пак може да е забавно да си представим топъл летен бриз от другата страна на Земята – особено през снежния януари при нас.
