Astronomía · Bachillerato · 8 min

Por qué hay estaciones: no es la distancia al Sol

Al terminar sabrás explicar, con números, por qué en verano hace calor aunque la Tierra esté más lejos del Sol, y qué hace de verdad la inclinación del eje.

¿Cuándo está la Tierra más cerca del Sol?

Órbita a escala: casi un círculo. Enero, 147,1 millones de km; julio, 152,1.

Entre enero y julio la distancia cambia un 3,3 % y la radiación recibida, un 7 %. Además, cuando es verano en el hemisferio norte es invierno en el sur: con la distancia como causa, los dos hemisferios tendrían la misma estación a la vez.

La inclinación del eje a lo largo de la órbita

La Tierra en cuatro puntos de su órbita

Junio: el polo norte de la Tierra apunta hacia el Sol. El hemisferio norte está inclinado hacia él.

Tres meses después el eje sigue apuntando al mismo sitio del espacio. Ya no se inclina ni hacia el Sol ni en contra: equinoccio.

Diciembre: el norte se inclina en sentido contrario. Pocas semanas después, hacia enero, la Tierra estará en su punto más cercano al Sol. Y es invierno.

Marzo: otro equinoccio. El eje no ha cambiado de dirección; solo ha cambiado el lugar de la órbita desde el que el Sol lo ve.

El eje, inclinado unos 23,44° respecto a la perpendicular de la órbita, no cambia de dirección. Lo que cambia es qué hemisferio mira hacia el Sol. Esa inclinación tiene dos efectos: el ángulo de los rayos y la duración del día.

Cómo cambia la energía con la altura del Sol

A la linterna la inclinas con la mano; el Sol no se mueve: la altura que ves cambia porque la Tierra tiene el eje inclinado.

A de latitud norte, con el eje inclinado hacia el Sol (23,44° en junio, 0° en los equinoccios, −23,44° en diciembre), el Sol queda a mediodía a sobre el horizonte y cada m² recibe (1 = Sol en vertical).

Arrastra los números destacados, o selecciona uno y usa las flechas del teclado.

A 40° N, en junio, sen(73,4°) ≈ 0,96; en diciembre, sen(26,6°) ≈ 0,45. Más del doble de energía por m², frente al 7 % que produce la distancia.

La duración del día

A 40° N, la duración del día cambia mucho a lo largo del año.

En los equinoccios (hacia el 20 de marzo y el 22-23 de septiembre) el eje no está inclinado ni hacia el Sol ni en contra, y día y noche duran aproximadamente lo mismo en todo el planeta.

En el ecuador las estaciones apenas se notan. En los polos el efecto es extremo: meses de luz continua y meses de noche.

A estas alturas deberías poder explicar

Las estaciones en el hemisferio sur

Rayos paralelos: casi de frente en el sur, muy inclinados en el norte.

Por qué el calor máximo llega tarde

Esquema: el máximo de temperatura llega semanas después del máximo de luz.

Resumen y explicación propia

El eje apunta siempre al mismo sitio; cambia la posición de la Tierra.

A estas alturas deberías poder explicar

Por dónde seguir

Lo siguiente es calcular tú mismo la altura del Sol a mediodía y la duración del día en tu ciudad, con la fórmula 90 − latitud ± 23,44°.

Esta lección dejó fuera: la forma real de la órbita (una elipse casi circular), la rotación diaria, el detalle de cómo cambia la duración del día con la latitud, el clima y las corrientes oceánicas, y los trópicos y los polos más allá de mencionarlos. Todas las cifras salen de un único texto de partida.