Ciencias de la Tierra, Astronomía, Espacio / Principios y Exploración
Inclinación del eje y estaciones: principios y exploración
La principal causa de las estaciones no es un cambio en la distancia entre la Tierra y el sol, sino un cambio en las condiciones solares debido a la inclinación del eje de rotación. Cambie la inclinación axial, la latitud y la posición orbital para comparar la duración del día y la altitud solar. Utilice el mismo modelo para explicar por qué ocurren estaciones opuestas en los hemisferios sur y norte.
¿Cómo funciona?
La inclinación axial crea diferencias estacionales en la luz solar. Los dos hemisferios tienen estaciones opuestas y es posible que el sol no se ponga ni salga en los polos.
h=90−|φ−δ| · cos H=−tan φ·tan δ
Prueba esta investigación
- El eje de rotación mantiene la misma dirección en el espacio durante toda su revolución. Ajuste la latitud, la inclinación y la ubicación para comprobar la duración del día en ambos hemisferios.
- Registre el solsticio de verano, el solsticio de invierno y el equinoccio de primavera a 37,5° de latitud norte y compare la altitud sur y central y la duración del día.
- Registre las condiciones en las que solo la inclinación del eje cambia a 0° y la condición del sol de medianoche en el solsticio de verano de 70° de latitud norte.
Interpretación de resultados
A 37.5° N y con una inclinación axial de 23.5°, ¿cuál es la altura solar al mediodía del solsticio de junio?
La declinación solar del solsticio de verano es δ=23,5°, por lo que 90−|37,5−23,5|=76°. Al mismo tiempo, 37,5° de latitud sur es 29°.
Supuestos y limitaciones
Suponga una órbita circular y un eje de rotación fijo. Se omiten la refracción atmosférica, el tamaño del disco solar, la topografía y la excentricidad orbital. Una altitud sur negativa significa que el sol está debajo del horizonte. Con una inclinación de 0°, el centro del polo del Sol está a lo largo del horizonte, por lo que la duración del día se expresa mediante la convención de 12 h.