O sol nasce em Midland, Michigan, pouco depois das 8h do dia 13 de janeiro de 2017. Crédito:Christian Collins/Flickr, CC BY-SA
Acima do equador, o inverno começa oficialmente em dezembro. Mas em muitas áreas, janeiro é quando realmente acontece. A cientista atmosférica Deanna Daí explica os fatores climáticos e climáticos que se combinam para produzir condições de inverno na virada do ano.
Como a órbita da Terra influencia nossa luz do dia e nossas temperaturas? À medida que a Terra orbita o Sol, ela gira em torno de um eixo – imagine um bastão passando pela Terra, do Pólo Norte ao Pólo Sul. Durante as 24 horas que a Terra leva para girar uma vez em torno de seu eixo, todos os pontos de sua superfície estão voltados para o sol por parte do tempo e para longe dele por parte do tempo. Isso é o que causa mudanças diárias na luz solar e na temperatura.
Há dois outros fatores importantes:Primeiro, a Terra é redonda, embora não seja uma esfera perfeita. Segundo, seu eixo está inclinado cerca de 23,5 graus em relação ao seu caminho ao redor do sol. Como resultado, a luz incide diretamente em seu equador, mas atinge os pólos Norte e Sul em ângulos.
Quando um dos pólos aponta mais para o sol do que o outro pólo, essa metade do planeta recebe mais luz solar do que a outra metade, e é verão naquele hemisfério. Quando esse pólo se afasta do sol, essa metade da Terra recebe menos luz solar e é inverno lá.
As mudanças sazonais são as mais dramáticas nos pólos, onde as mudanças na luz são mais extremas. Durante o verão, um poste recebe 24 horas de luz solar e o sol nunca se põe. No inverno, o sol nunca nasce.
No equador, que recebe luz solar direta consistente, há muito pouca mudança na duração do dia ou na temperatura durante todo o ano. As pessoas que vivem em latitudes altas e médias, mais próximas dos polos, podem ter ideias muito diferentes sobre as estações daquelas que vivem nos trópicos.
À medida que a Terra orbita o Sol, a luz solar atinge a superfície em ângulos variados devido à inclinação do planeta. Isso cria estações. Há um velho ditado:"À medida que os dias se alongam, o frio se fortalece". Por que costuma ficar mais frio em janeiro, embora estejamos ganhando luz do dia? Depende de onde você está no mundo e de onde seu ar está vindo.
A superfície da Terra absorve constantemente a energia do sol e a armazena como calor. Ele também emite calor de volta para o espaço. Se a superfície está aquecendo ou esfriando depende do equilíbrio entre a quantidade de radiação solar que o planeta está absorvendo e a quantidade que está irradiando.
Mas a superfície da Terra não é uniforme. A terra normalmente aquece e esfria muito mais rápido que a água. A água requer mais energia para aumentar e diminuir sua temperatura, por isso aquece e esfria mais lentamente. Por causa dessa diferença, a água é um reservatório de calor melhor do que a terra – especialmente grandes massas de água, como os oceanos. É por isso que tendemos a ver maiores oscilações entre o calor e o frio no interior do que nas áreas costeiras.
Quanto mais ao norte você mora, mais tempo leva para que a quantidade e a intensidade da luz do dia comecem a aumentar significativamente no meio do inverno, já que sua localização está se afastando do sol. Enquanto isso, as áreas que recebem pouca luz solar continuam irradiando calor para o espaço. Desde que recebam menos luz solar do que o calor que emitem, continuarão a ficar mais frios. Isto é especialmente verdade sobre a terra, que perde calor muito mais facilmente do que a água.
À medida que a Terra gira, o ar circula em torno dela na atmosfera. Se o ar que entra em sua área vem em grande parte de lugares como o Ártico, que não recebem muito sol no inverno, você pode estar recebendo um ar extremamente frio por um longo tempo. Isso acontece nas Grandes Planícies e no Centro-Oeste quando o ar frio desce do Canadá.
Esta visão de satélite captura as quatro mudanças de estações. Nos equinócios, 20 de março e 20 de setembro, a linha entre a noite e o dia é uma linha reta norte-sul, e o sol parece estar diretamente acima do equador. O eixo da Terra é inclinado para longe do sol no solstício de dezembro e em direção ao sol no solstício de junho, espalhando mais e menos luz em cada hemisfério. Nos equinócios, a inclinação é perpendicular ao sol e a luz é distribuída uniformemente. Mas se o seu ar se deparar com um corpo de água que mantém uma temperatura mais uniforme ao longo do ano, essas oscilações podem ser significativamente equilibradas. Seattle está a favor do vento de um oceano, e é por isso que é muitos graus mais quente do que Boston no inverno, embora esteja mais ao norte do que Boston.
Com que rapidez perdemos a luz do dia antes do solstício e a recuperamos depois? Isso depende muito da sua localização. Quanto mais próximo você estiver de um dos pólos, mais rápida será a taxa de mudança da luz do dia. É por isso que o Alasca pode passar de quase nenhuma luz do dia no inverno para quase nenhuma escuridão no verão.
Mesmo para um determinado local, a mudança não é constante ao longo do ano. A taxa de mudança da luz do dia é mais lenta nos solstícios – dezembro no inverno, junho no verão – e mais rápida nos equinócios, em meados de março e meados de setembro. Essa mudança ocorre à medida que a área da Terra que recebe luz solar direta oscila de 23,5 N de latitude – tão ao norte do equador quanto Miami – para 23,5 S de latitude, tão ao sul do equador quanto Assunção, Paraguai.
O que está acontecendo no lado oposto do planeta agora? Em termos de luz do dia, as pessoas do outro lado do planeta estão vendo exatamente o oposto do que estamos vendo. No momento, eles estão no auge do verão e estão aproveitando a maior quantidade de luz do dia que conseguirão durante o ano. Eu pesquiso sobre tempestades de granizo na Argentina e ciclones tropicais no Oceano Índico, e ambas as temporadas de tempestades de clima quente estão em seus picos agora.
Mas há uma diferença fundamental:o Hemisfério Sul tem muito menos terra e muito mais água do que o Hemisfério Norte. Graças à influência dos oceanos do sul, as massas de terra no Hemisfério Sul tendem a ter menos temperaturas extremas do que a terra no Hemisfério Norte.
Portanto, mesmo que um ponto no lado oposto do planeta de sua localização possa receber exatamente tanta luz solar agora quanto sua área no verão, o clima pode ser diferente das condições de verão a que você está acostumado. Mas ainda pode ser divertido imaginar uma brisa quente de verão do outro lado da Terra – especialmente em um janeiro com neve.
