Usando a matemática: Por que existem as estações do ano?

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Por que existem as estações do ano?

Um dos fenômenos mais interessantes do planeta são as estações do ano. Elas influenciam o meio ambiente de tal maneira que a vida sem elas não seria a mesma coisa. Você já se perguntou por existe esse curioso fenômeno? Se você tem interesse em saber um pouco mais sobre este tema, este artigo foi feito para você.

Vamos começar esclarecendo alguns pontos:

  • A terra se move de várias formas no espaço, as duas formas principais são translação e rotação.
  • A translação é o movimento que a terra faz em volta do sol. Este movimento é uma elipse, ou seja, uma espécie de círculo que tem a duração de aproximadamente 364 dias. Quando a terra completa este ciclo dizemos que ela transcorreu um ano solar.
  • A rotação é o movimento que a terra faz sobre si mesma dando origem aos dias e as noites. O eixo da rotação da terra possui uma inclinação aproximada de 23 graus. Em seguida veremos que esta inclinação é o que causa a existência das estações do ano.

Uma coisa bem interessante é que o sol não está no centro da elipse que tem a terra com seu movimento de translação, mas sim num ponto espacial chamado foco. A figura abaixo mostra o que acabamos de dizer.

Rotação e translação da terra.

Como a trajetória da translação da terra é elíptica, a distância entre a terra e o sol nem sempre é a mesma, algumas vezes estão mais perto e outras mais longe. O ponto onde a terra está mais perto do sol é chamado de periélio e o ponto onde está mais longe é o afélio. Muitas pessoas acreditam que esta variação da distância entre a terra e o sol é o que provoca as estações, mas isso não é verdade. Ainda que a orbita da terra seja elíptica, ela é muito parecida a um círculo e por isto a variação da distância do sol nas distintas épocas do ano, não afetam a temperatura do planeta de forma significativa.

Muito bem, se o eixo da terra não fosse inclinado como apresenta a animação ao lado, cada ponto da superfície terrestre receberia a mesma quantidade de luz durante o dia em todas as épocas do ano. Observe com atenção as partes norte, também chamadas de setentrionais, e nas partes partes sul, as meridionais, cada uma delas recebem a luz do sol durante 12 horas e esta condição não muda. 

Mas o eixo da terra possui uma inclinação de aproximadamente 23 graus como mostra a animação abaixo.

As zonas meridionais do sul recebem mais luz porque a inclinação da terra faz com que os dias nesta parte sejam mais longos. É por isso que no polo sul a noite nem chega e, que que no polo norte o tempo todo está escuro.

Esta diferença na duração dos dias é mais clara perto dos polos. Já nas regiões equatoriais, que estão localizadas próximo ao centro da terra, só se percebe que em poucas épocas do ano os dias são um pouco mais curtos ou longos.

Esta maior exposição aos raios do sol faz com que a temperatura aumente, enquanto que a maior duração das noites faz com que a temperatura baixe, resultando em temporadas mais frias. A época do ano que possui dias mais longos é o verão e a que possui dias mais curtos é o inverno. Quando a terra está do outro lado do sol os papéis se invertem: nas regiões onde os dias eram longos passam a ter dias curtos e onde eram dias curtos passam a ser longos. Observe na figura abaixo a volta que a terra dá ao longo de um ano ao redor do sol.

Volta da Terra ao redor do sol durante todo o ano.

Na sua volta, a terra passa por dois pontos especiais nos quais os dias e as noites possuem a mesma duração, cada um destes momentos é chamado de equinócio, que quer dizer noite igual. Isto se dá entre 20 ou 21 de março e 22 ou 23 de setembro. Os dias em que o dia e a noite são mais longos, são chamados de solstícios de verão e de inverno respectivamente.

Você já deve ter observado que enquanto na metade norte do planeta os dias são mais longos, na metade sul eles são mais curtos, isto explica o porquê de enquanto no norte ser inverno, no sul temos o verão e vice versa. Este fenômeno também explica porque as regiões mais próximas do Equador quase não se nota as quatro estações, pois nessas regiões a diferença de duração entre os dias e as noites, ao longo do ano, é quase imperceptível. 

A inclinação de 23 graus do eixo de inclinação da terra, gera consequências surpreendentes. Mudanças no clima que resultam em uma grande variedade de paisagens e espécies. Estas mudanças também afetam o comportamento dos rios, dos animais, das plantas e dos nossos costumes.

É surpreendente a forma que o cosmo usa para se renovar, se reinventar e gerar vida, diversidade e mudanças constantes. Talvez possamos interiorizar as lições que nos dá a natureza e adotamos este belo exemplo.

"Não há inteligência onde não há mudança nem necessidade de mudança" H.G. Wells.

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