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Perché l'estate dura più dell'inverno?

Forse molte persone non ci hanno mai fatto caso, eppure l'estate dura circa quattro giorni in più dell'inverno e la primavera dura circa tre giorni in più dell'autunno. Di conseguenza, dall'equinozio di primavera all'equinozio d'autunno ci sono circa sette giorni in più rispetto all'"altra metà" dell'anno. Nell'emisfero australe, invece, le stagioni sono invertite e quindi il discorso è l'opposto.
Per essere precisi, la durata delle quattro stagioni si può così riassumere:

  • Primavera: 92 giorni e 20 ore
  • Estate: 93 giorni e 15 ore
  • Autunno: 89 giorni e 19 ore
  • Inverno: 89 giorni

La spiegazione di questo fenomeno ci viene data dalle leggi del movimento dei pianeti, ovvero le leggi di Keplero.
La Prima Legge di Keplero afferma che l'orbita descritta da un pianeta (e quindi dalla Terra) è un'ellisse, di cui il Sole occupa uno dei due fuochi. Bene, però non è ancora chiaro il motivo per cui la Terra ci mette più tempo a percorrere una metà dell'ellisse rispetto all'altra. La soluzione ci viene data dalla Seconda Legge di Keplero, la quale afferma che il raggio vettore che unisce il centro del Sole con il centro del pianeta descrive aree uguali in tempi uguali. Per capirne il significato è meglio aiutarsi con un'immagine:
Seconda Legge di Keplero
Nella figura le due aree evidenziate sono uguali e vengono quindi percorse nello stesso tempo. Di conseguenza la velocità orbitale non è costante e, a seconda della distanza dal Sole, la Terra percorre spicchi più o meno grandi nella stessa unità di tempo. La velocità orbitale è massima al perielio (punto più vicino) che si verifica durante l'inverno boreale e minima all'afelio (punto più lontano) che si verifica durante l'estate boreale. Ecco spiegato il motivo per cui la Terra impiega più tempo a percorrere la metà dell'ellisse più lontana dal Sole, corrispondente al periodo primavera-estate dell'emisfero Nord.
La maggior durata del periodo primavera-estate garantisce all'emisfero boreale un'insolazione maggiore rispetto all'emisfero australe, in parte però compensata dal fatto che durante l'estate boreale la Terra si trova nel punto della sua orbita più lontano dal Sole. Tenendo conto dei due effetti si stima, nel corso dell'anno, un irraggiamento del sette per cento superiore per l'emisfero boreale rispetto all'emisfero australe.

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