ilmiöt | vuodenajat | päivä ja yö | lämpövyöhykkeet

Vuodenajat ja päivän pituuden vaihtelu

Vuodenajat

Ollaan sitten missä tahansa maapallolla, voidaan huomata, että vuoden mittaan säässä (lämpötila, sadeolot) tapahtuu tiettyjä muutoksia.


Kuva: © Pekka Parviainen

Suomi sijaitsee alueella, jossa on mahdollista havaita selvästi neljä eri vuodenaikaa: kevät, lämmin kesä, syksy ja kylmä talvi.


Kuva: © Pekka Parviainen

Kun tarkastelemme maapalloa ja sen kiertorataa avaruudesta käsin, vuodenaikojen vaihtumisen syyt havainnollistuvat parhaiten. Maa kiertää Aurinkoa ellipsin muotoista rataa pitkin, ja etäisyys Auringosta pysyy likipitäen samana kokoajan: etäisyys muuttuu vain noin 3 prosenttia Maan kulkiessa kiertoradallaan eri kohdissa.

Mutta tämä muutos ei suinkaan aiheuta vuodenaikoja, syy on aivan toinen; maapallo kiertää Aurinkoa noin 23.5 asteen kulmassa. Tällöin vuorotellen pohjoinen ja eteläinen pallonpuolisko ovat enemmän kallistuneina Aurinkoon päin, ja saavat näin enemmän Auringon säteilyä kuin vastakkainen pallonpuolisko. Näin pohjoisen pallonpuoliskon ollessa kallistuneena Aurinkoon päin siellä vallitsee kesä (ns. pohjankesä), kun eteläisellä pallonpuoliskolla on talvi (eteläntalvi). Juuri pohjankesällä maapallo on kolme prosenttia kauempana Auringosta kuin etelänkesällä.

Video: maapallo.avi

Auringon näennäinen rata maapallon taivaankannella muuttuu eri vuodenaikoina, eli sitä mukaa kun maapallo liikkuu radallaan ja samalla kääntää eri pallonpuoliskot vuorotellen kohti Aurinkoa. Tätä Auringon rataa kutsutaan ekliptikaksi. Ekliptikan taso on 23.5 astetta kallellaan päiväntasaajatasoon nähden. Kun eri pallonpuoliskot vuorotellen kääntyvät Aurinkoa kohti tai siitä poispäin, vaihtelee auringonsäteiden tulokulma (ja samalla Auringon näennäinen rata taivaankannella) sen mukaisesti. Ekliptikaa ympäröivää tähtitaivaan vyöhykettä, jonka alueella Aurinko, Kuu ja planeetat liikkuvat, sanotaan eläinradaksi.

Päivän pituus

Vuodenaikojen muutoksiin on tiukasti yhteydessä myös päivän pituuden vaihtelu, eli tietyn alueen vuorokaudessa saaman auringonvalon määrä. Tähänkin vaikuttaa maapallon akselikulman kaltevuus, yhdessä maapallon akselinsa ympäri pyörimisen kanssa.

Kevätpäivän tasaus Syyspäivän tasaus Kesäpäivän seisaus Talvipäivän seisaus

Klikkaa kuvaa, niin tiedät mikä vuodenaika on menossa, ja miten päivän pituus vaihtelee eri vuodenaikoina.

 

Kesäpäivän seisaus (n. 22.6.)

Vuodenaika
Maapallo on kiertoradallaan kohdassa, jolloin pohjoisella pallonpuoliskolla on keskikesä. Pohjoinen pallonpuolisko on siis kallistuneena Aurinkoon päin, ja saa täten eniten auringonvaloa osakseen. Eteläisellä pallonpuoliskolla on talvi; se on kallistuneena poispäin Auringosta, ja saa vähiten lämmittävää auringonvaloa osakseen. Aurinko on zeniitissä eli lakipisteessään 23.5 °N leveyspiirillä, eli ns. Kravun kääntöpiirillä. (Alue, jolla auringonsäteiden tulokulma on kohtisuoraan pään yläpuolelta.)

Päivän pituus
Päivä on pisimmillään pohjoisella pallonpuoliskolla kesäpäivänseisauksen aikaan. Koska pohjoinen pallonpuolisko on kallistunut Aurinkoon, saavat pohjoiset napa-alueet Auringonvaloa vuorokauden ympäri: Alueella, joka ulottuu 23.5 astetta navalta joka suuntaan (66.5-90°N leveyspiirit), nähdään keskiyön aurinko. Etelänavan ympärillä, 66.5-90°S leveyspiirit) puolestaan vallitsee tällöin kaamosaika: Aurinko ei nouse horisontin yläpuolelle laisinkaan.

Takaisin kuvaan

 

Syyspäivän tasaus (n. 23.9.)

Vuodenaika
Maapallo on kiertoradallaan kohdassa, jossa akselikulma on kääntyneenä suhteessa Aurinkoon niin, että pohjoinen ja eteläinen pallonpuolisko saavat molemmat yhtä paljon auringonvaloa. Pohjoisella puoliskolla on syksy, eteläisellä kevät. Aurinko on zeniitissä päiväntasaajalla 0° leveyspiirillä.

Päivän pituus
Yö ja päivä ovat yhtä pitkiä (12 tuntia) syyspäiväntasauksen aikaan kaikkialla maapallolla.

Takaisin kuvaan

 

Talvipäivän seisaus (n. 22.12.)

Vuodenaika
Pohjoinen pallonpuolisko on kääntyneenä poispäin Auringosta, ja eteläinen puolisko saa täten eniten auringonvaloa. Pohjoisella puoliskolla on talvi, eteläisellä kesä. Aurinko on zeniitissä 23.5° S leveyspiirillä, ns. Kauriin kääntöpiirillä.

Päivän pituus
Päivä on lyhimmillään pohjoisella pallonpuoliskolla talvipäivänseisauksen aikaan. Pohjoisen napa-alueen ympärillä 66.5-90° N leveyspiirien alueella vallitsee kaamos, etelänavan ympärillä vastaavilla leveyspiireillä saadaan nauttia keskiyön auringosta.

Takaisin kuvaan

 

Kevätpäivän tasaus (n. 21.3)

Vuodenaika
Pohjoinen ja eteläinen pallonpuolisko saavat yhtä paljon auringonvaloa, sillä kumpikaan puoliskoista ei ole kallistunut Aurinkoon päin. Pohjoisella pallonpuoliskolla on kevät, eteläisellä syksy. Aurinko on zeniitissä päiväntasaajalla 0° leveyspiirillä.

Päivän pituus
Kevätpäiväntasauksen aikaan yö ja päivä ovat yhtä pitkiä (12 h) kaikkialla maapallolla.

Takaisin kuvaan

Tähtiakatemia 98
ilmiöt | vuodenajat | päivä ja yö | lämpövyöhykkeet