Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Geologi

Er det tid til at omdefinere årets fire årstider?

Bliver overgangssæsoner som forår og efterår kortere takket være et skiftende globalt klima? Kathy Collins / Getty Images

Hvis du bor på jordens mellemste breddegrader, er du vant til at opleve fire traditionelle årstider:vinter, forår, sommer og efterår.

At eksistensen i de to bånd strækker sig over planeten fra 30 til 60 grader både nord og syd for troperne byder på meget mere variation, vejrmæssigt, end på ækvator, hvor der dybest set er en varm tør sæson og en varm regnsæson. Ditto for de øvre breddegrader, hvis beboere får en kold vinter med lange mørke nætter og en lidt mindre kold sommer med længere dagslys.

Dette kan komme som en overraskelse for nogle, men der er faktisk to forskellige måder at definere årets årstider på:astronomiske og meteorologiske. I denne artikel vil vi tage et kig på disse metoder og undersøge, om det er på tide, at vi ændrer tingene, når det kommer til årstiderne, som vi kender dem.

Indhold
  1. Astronomiske årstider
  2. Meteorologiske årstider
  3. Klimaændringernes indvirkning på årstiderne
  4. Vil årstiderne blive forældede?
  5. Hvad byder fremtiden på for årstiderne?

Astronomiske årstider

Astronomiske årstider er årstider, der er defineret ud fra Jordens position i dens kredsløb omkring solen og dens aksiale hældning. Der er fire astronomiske årstider:

Forår

Foråret begynder med forårsjævndøgn, også kendt som forårsjævndøgn, som finder sted mellem 19.-21. marts på den nordlige halvkugle og omkring 22. eller 23. september på den sydlige halvkugle.

I løbet af denne tid er Jordens aksiale hældning sådan, at solen krydser den himmelske ækvator og bevæger sig fra syd til nord. Dette markerer starten på foråret, kendetegnet ved længere dagslys og generelt opvarmende temperaturer.

Sommer

Sommeren begynder med sommersolhverv, som sker omkring den 20. eller 21. juni på den nordlige halvkugle og omkring den 21. eller 22. december på den sydlige halvkugle. Under sommersolhverv hælder Nordpolen tættest på solen, hvilket resulterer i den længste dag og årets korteste nat på den nordlige halvkugle.

På den sydlige halvkugle er det modsat, med Sydpolen vippet tættest på solen. Sommer er typisk forbundet med varme til varme temperaturer.

Efterår (efterår)

Efteråret begynder med efterårsjævndøgn, som indtræffer omkring 22. eller 23. september på den nordlige halvkugle og omkring 20. eller 21. marts på den sydlige halvkugle. I lighed med forårsjævndøgn krydser solen himmelækvator under efterårsjævndøgn og bevæger sig fra nord til syd.

Efteråret er kendetegnet ved faldende dagslystimer og afkølende temperaturer, efterhånden som overgangen fra sommer til vinter finder sted.

Vinter

Vinteren begynder med vintersolhverv, som finder sted omkring den 21. eller 22. december på den nordlige halvkugle og omkring den 20. eller 21. juni på den sydlige halvkugle. Under vintersolhverv vipper Nordpolen længst væk fra solen, hvilket resulterer i den korteste dag og årets længste nat på den nordlige halvkugle.

På den sydlige halvkugle er det modsat, med Sydpolen vippet længst væk fra solen. Vinter er typisk forbundet med kolde temperaturer og omfatter ofte snefald i mange regioner.

Meteorologiske årstider

Dette system til at definere årstider er baseret på kalendermåneder og temperaturmønstre og bruges primært til dataindsamling og klimaanalyse.

I modsætning til astronomiske årstider, som er baseret på Jordens position i forhold til solen, opdeler meteorologiske årstider året i fire lige store tremånedersperioder.

  1. Forår:Meteorologisk forår spænder over månederne marts, april og maj på den nordlige halvkugle og september, oktober og november på den sydlige halvkugle. Disse måneder er valgt, fordi de generelt repræsenterer det tidspunkt, hvor temperaturerne begynder at stige efter vinteren.
  2. Sommer:Meteorologisk sommer omfatter månederne juni, juli og august på den nordlige halvkugle og december, januar og februar på den sydlige halvkugle. Det er typisk årets varmeste måneder på deres respektive halvkugler.
  3. Efterår:Meteorologisk efterår dækker månederne september, oktober og november på den nordlige halvkugle og marts, april og maj på den sydlige halvkugle. Denne sæson er kendetegnet ved gradvist faldende temperaturer og udskillelse af blade fra løvtræer.
  4. Vinter:Meteorologisk vinter omfatter månederne december, januar og februar på den nordlige halvkugle og juni, juli og august på den sydlige halvkugle. Disse måneder repræsenterer den koldeste tid på året i deres respektive halvkugler.

Et mislykket forsøg på at ændre tingene

En undersøgelse fra 1983 udført af klimaforsker Kevin Trenberth fandt, at den meteorologiske definition i højere grad stemte overens med observerbart vejr i de kontinentale områder på den nordlige halvkugle. I mellemtiden passer den astronomiske definition kun bedre til virkeligheden over havene på den sydlige halvkugle.

Ikke desto mindre er den astronomiske definition af årstiderne fortsat den, der generelt bruges i USA. "Efter min artikel var der et par steder, der forsøgte at ændre sig, men det forsvandt," siger Trenberth, en fremtrædende videnskabsmand ved National Center for Atmospheric Research og en af ​​medmodtagerne af Nobels Fredspris i 2007, via e-mail. .

Klimaændringernes indvirkning på årstiderne

Klimaforandringer, der i vid udstrækning er drevet af menneskelig aktivitet, har rodet med det traditionelle koncept med fire årstider i et stykke tid nu. Forskere har opdaget, at efterhånden som planeten varmes op, er troperne blevet udvidet med 0,1 til 0,2 breddegrader hvert årti, så steder, der engang havde fire årstider, skifter til kun at have to.

Men selv i regioner med fire årstider er vejr- og temperaturmønstre blevet ændret. Overalt i USA sker skiftet fra koldt vejr om vinteren til varme forårstemperaturer tidligere nu, end det gjorde tidligere, og perioden med vintervejr er kortere og generelt mildere.

Selv hedebølgerne begynder senere i sommermånederne. En længere periode med rekordstor varme ramte det centrale USA i slutningen af ​​august 2023, hvor de værste forhold fandt sted den 23. og 24. august i det nordlige Illinois og det nordvestlige Indiana.

Dette var første gang siden en hedebølge i juli 1995, at Chicago oplevede på hinanden følgende dage med varmeindekser, der oversteg 115 grader Fahrenheit (46 grader Celsius).

Længere somre, kortere vintre

En undersøgelse fra 2021 offentliggjort i Geophysical Research Letters undersøgte årstider på den nordlige halvkugle fra 1952 til 2011 og fandt ud af, at den globale opvarmning har ændret længden og temperaturen på de fire årstider.

Traditionelt var et år opdelt i fire lige lange sæsoner, men sådan er det ikke længere. I denne periode er sommeren blevet længere, mens foråret, efteråret og vinteren er blevet kortere.

Somrene er startet tidligere og forlænget med 4,2 dage hvert 10. år, hvilket resulterer i en 17-dages stigning i sommerlængden i løbet af det sidste halve århundrede. Dette har ført til varmere somre med hyppigere og længerevarende hedebølger mellem maj og september.

Derimod er vintre, forår og efterår alle blevet kortere. Foråret er faldet med ni dage, efteråret med fem dage og vinteren med tre dage inden for samme tidsramme. Disse ændringer tilskrives skift i begyndelsen og tilbagetrækningen af ​​disse sæsoner. Forår og sommer starter tidligere, mens efterår og vinter begynder senere.

Temperaturerne har også ændret sig, hvor somrene er blevet længere og varmere, mens vintrene også er blevet varmere. I det nordlige Nordamerika er vintertemperaturerne steget med mere end 0,4 grader Celsius hvert 10. år. Kortere, varmere forårs- og efterårssæsoner er blevet den nye norm på grund af disse skift i sæsontiming og temperaturmønstre.

Bliver årstiderne forældede?

Klimaforandringer-induceret sæsonbetonet kryb, kombineret med den overordnede opvarmningstrend, kan få dig til at spekulere på, om konceptet med fire årstider i sidste ende kan blive forældet. Trenberth ser det ikke ske, men definitionen af ​​årstiderne kan snart ændre sig. Vi vil stadig have vinter, forår, sommer og efterår på de mellemste breddegrader - men timingen og varigheden vil være anderledes.

"Et nøglepunkt er dog ideen om fire årstider, og den måde, jeg tænker på det, er de to ekstreme årstider, sommer og vinter og to overgangssæsoner," siger Trenberth. "Man kunne omdefinere sidstnævnte til at være kortere. På en eller anden måde bliver sommeren længere. I nogle af vores analyser bruger vi N-D-J-F-M, og M-J-J-A-S med oktober og april som overgangsmåneder! Foråret har varmet en smule mere end efteråret i USA. "

Han tilføjer:"Sommeren er ikke kun temperatur, men også vejrets karakter - mere konvektiv, tordenvejr osv., kontra vinterens mere ekstratropiske storme, kolde fronter osv. Der er en analyse, der tyder på, at somrene nu er 13 dage længere og vintrene er 20 dage kortere end de plejede at være."

Hvad byder fremtiden på for årstiderne?

Mens de fire traditionelle årstider, som Jordens mellemste breddegrader opleves, ikke forsvinder, ændrer de sig i længde og intensitet. Michael Melford/Getty Images

Selvom den nuværende opvarmningshastighed ikke tager fart, vil der stadig være betydelige ændringer i sæsoner i fremtiden. Ved udgangen af ​​dette århundrede kunne foråret og sommeren begynde en måned tidligere, og efteråret og vinteren kunne komme en halv måned senere. Somrene kan strække sig til næsten halvdelen af ​​året med mindre end to måneders vinter inden 2100.

Disse ændringer forventes at forstyrre landbrugssæsonerne og arternes naturlige rytmer. Tidlig planteblomstring og fugletræk kan påvirke økologiske samfund.

Varmere vintre kan have en negativ indvirkning på afgrødeudbyttet, da mildere forhold fører til utilstrækkelig nedkøling, der kræves til knopdvale, hvilket resulterer i lavere afgrødekvalitet og udbytte. Derudover kan længere somre føre til hyppigere hedebølger, voldsomme storme og forlængede naturbrandsæsoner, hvilket udgør udfordringer for både økosystemer og menneskelige samfund.

Denne artikel blev opdateret i forbindelse med AI-teknologi, og derefter faktatjekket og redigeret af en HowStuffWorks-redaktør.

Nå, det er interessant

Bredde- og længdegrad har en stor indflydelse på, hvor folk bor, som disse diagrammer fra Yale Universitys videnskabshistoriker William Rankins Radical Cartography-websted illustrerer. Omkring halvdelen af ​​verdens befolkning bor f.eks. nord for 27 grader N. breddegrad.

Ofte besvarede spørgsmål

Hvad er de fire sæsonbestemte ændringer?
De fire årstider er vinter, forår, sommer og efterår. Disse forskellige årstider er typisk kendetegnet ved tydelige vejrmønstre, temperaturintervaller og ændringer i naturen, der opstår i løbet af året.


Varme artikler