Hvordan jordens hældning skaber korte, kolde januardage

Over ækvator begynder vinteren officielt i december. Men på mange områder er januar, hvor det for alvor slår igennem. Atmosfærisk videnskabsmand Deanna forklarer derfor de vejr- og klimafaktorer, der tilsammen giver vinterlige forhold ved årsskiftet.

Hvordan påvirker Jordens kredsløb vores dagslys og temperaturer?

Mens Jorden kredser om solen, snurrer den rundt om en akse – se for dig en pind, der går gennem Jorden, fra Nordpolen til Sydpolen. I løbet af de 24 timer, det tager for Jorden at rotere én gang om sin akse, vender hvert punkt på dens overflade mod solen i en del af tiden og væk fra den i en del af tiden. Det er det, der forårsager daglige ændringer i sollys og temperatur.

Der er to andre vigtige faktorer:For det første er Jorden rund, selvom det ikke er en perfekt kugle. For det andet hælder dens akse omkring 23,5 grader i forhold til dens vej rundt om solen. Som et resultat falder lyset direkte på sin ækvator, men rammer nord- og sydpolen i vinkler.

Når en af ​​polerne peger mere mod solen end den anden pol, får den halvdel af planeten mere sollys end den anden halvdel, og det er sommer på den halvkugle. Når den pol vipper væk fra solen, får den halvdel af jorden mindre sollys, og det er vinter der.

Sæsonændringer er de mest dramatiske ved polerne, hvor lysændringerne er mest ekstreme. I løbet af sommeren modtager en stang 24 timers sollys, og solen går aldrig ned. Om vinteren står solen aldrig op.

Ved ækvator, som får konstant direkte sollys, er der meget lidt ændring i dagslængde eller temperatur året rundt. Folk, der bor på høje og mellemste breddegrader, tættere på polerne, kan have meget forskellige ideer om årstider end dem, der bor i troperne.

Der er et gammelt ordsprog, "Når dagene forlænges, forstærkes kulden." Hvorfor bliver det ofte koldere i januar, selvom vi får dagslys?

Det afhænger af, hvor du er i verden, og hvor din luft kommer fra.

Jordens overflade absorberer konstant energi fra solen og lagrer den som varme. Det udsender også varme tilbage til rummet. Om overfladen varmer eller afkøles afhænger af balancen mellem, hvor meget solstråling planeten absorberer, og hvor meget den stråler væk.

Men jordens overflade er ikke ensartet. Landet opvarmes typisk og afkøles meget hurtigere end vand. Vand kræver mere energi for at hæve og sænke dets temperatur, så det opvarmes og afkøles langsommere. På grund af denne forskel er vand et bedre varmereservoir end land - især store vandmasser, som oceaner. Det er derfor, vi har en tendens til at se større udsving mellem varmt og koldt inde i landet end i kystområder.

Jo længere nordpå du bor, jo længere tid tager det, før mængden og intensiteten af ​​dagslys begynder at stige markant om midvinteren, da din placering vipper væk fra solen. I mellemtiden bliver de områder, der får lidt sollys, ved med at udstråle varme ud i rummet. Så længe de modtager mindre sollys end den varme, de udsender, bliver de ved med at blive koldere. Dette gælder især over land, som mister varme meget lettere end vand.

Når Jorden roterer, cirkulerer luft omkring den i atmosfæren. Hvis luften, der bevæger sig ind i dit område, hovedsageligt kommer fra steder som Arktis, der ikke får meget sol om vinteren, kan du være på den modtagende ende af bidende kold luft i lang tid. Det sker i Great Plains og Midtvesten, når kold luft strømmer ned fra Canada.

En arktisk luftmasse vil glide sydpå dybt ind i sletterne, Midtvesten og New England i løbet af den kommende uge, hvilket vil bringe bitrende kolde temperaturer med sig med farlige kuldegysninger, der spænder fra snesevis af grader under nul i de nordlige sletter til enkeltcifrede så langt sydpå som Texas. pic.twitter.com/ZuaLQSqYm0

— National Weather Service (@NWS) 5. februar 2021

Men hvis din luft støder på en vandmasse, der holder en mere jævn temperatur gennem året, kan disse udsving udlignes markant. Seattle er modvind fra et hav, og derfor er det mange grader varmere end Boston om vinteren, selvom det er længere mod nord end Boston.

Hvor hurtigt mister vi dagslyset før solhverv og får det tilbage bagefter?

Dette afhænger stærkt af din placering. Jo tættere du er på en af ​​polerne, jo hurtigere er ændringshastigheden i dagslys. Derfor kan Alaska gå fra næsten ikke at have dagslys om vinteren til næsten ikke mørke om sommeren.

Selv for et bestemt sted er ændringen ikke konstant gennem året. Ændringshastigheden i dagslys er langsomst ved solhverv – december om vinteren, juni om sommeren – og hurtigst ved jævndøgn i midten af ​​marts og midten af ​​september. Denne ændring sker, når det område på Jorden, der modtager direkte sollys, svinger fra 23,5 N-breddegrad - cirka så langt nord for ækvator som Miami - til 23,5 S-breddegrad, omtrent så langt syd for ækvator som Asunción, Paraguay.

Hvad sker der på den modsatte side af planeten lige nu?

Med hensyn til dagslys ser folk på den anden side af planeten det stik modsatte af, hvad vi ser. Lige nu er de på toppen af ​​deres sommer og nyder de største mængder dagslys, de kommer til at få for året. Jeg forsker i argentinske haglstorme og tropiske cykloner i Det Indiske Ocean, og begge disse stormsæsoner med varmt vejr er godt i gang med deres højdepunkter lige nu.

Men der er en vigtig forskel:Den sydlige halvkugle har meget mindre jord og meget mere vand end den nordlige halvkugle. Takket være indflydelsen fra de sydlige oceaner har landmasser på den sydlige halvkugle en tendens til at have færre meget ekstreme temperaturer end land på den nordlige halvkugle.

Så selvom et sted på den modsatte side af planeten fra din placering kan modtage præcis lige så meget sollys nu, som dit område gør om sommeren, kan vejret der være anderledes end de sommerforhold, du er vant til. Men det kan stadig være sjovt at forestille sig en varm sommerbrise på den anden side af jorden - især i en sneklædt januar.