A cada
volta do nosso planeta ao redor do Sol há quatro períodos climáticos
muito importantes para o ciclo da vida e bem característicos de acordo
com as suas regiões, conhecidos como Estações do Ano, que são Primavera,
Verão, Outono e Inverno. Elas existem devido ao movimento de rotação da
Terra, inclinado, em relação a seu movimento de translação ao redor do
Sol.
Movimentos de Rotação e Translação da Terra e as Estações do Ano
A
trajetória de translação da Terra é elíptica, com velocidade média
aproximada de 108.000 km/h, e sua máxima velocidade média de rotação
chega a 1.700 km/h em pontos sobre a linha do Equador, já que as
diferentes regiões do globo (diferentes latitudes) percorrem distâncias
circulares diferentes em torno do eixo de rotação. A inclinação formada
entre o eixo de rotação da Terra e a perpendicular à sua órbita é
aproximadamente 23,5°, que é igual ao ângulo formado entre plano
equatorial e o plano de órbita da Terra (Elíptica). Veja a figura:
Geometria dos Movimentos da Terra
Devido a
grande distância entre o Sol e a Terra, os raios de luz chegam,
praticamente, paralelos ao planeta. Assim, nos dias de solstício um dos
hemisférios da Terra, Norte ou Sul, estará com maior incidência de luz
do que o outro. Em torno dos dias 20, 21 e 22 de dezembro, inicia-se o
Verão no hemisfério sul e o Inverno no hemisfério norte, e
aproximadamente seis meses após, nos dias 20, 21 ou 22 de junho, a
situação se inverte passando a ser Verão no hemisfério norte e Inverno
no hemisfério sul. Veja com mais detalhes a incidência dos raios solares
nos equinócios e solstícios:
Solstícios e Equinócios
Fonte: WIKIPEDIA - Estação do Ano.
A Primavera é a primeira estação do ciclo e assim como o Outono, a última estação, tem início sempre nos equinócios e termina com os solstícios. O Verão é o período em que há maior incidência de raios solares numa determinada região do planeta, ou seja, o período em que a quantidade de horas do dia supera a noite. Em cidades como Porto Alegre (RS), Brasil, situada a 30° de latitude sul, tem no Verão aproximadamente 14 horas durante o dia e 10 horas durante de noite. No Inverno, 6 meses depois, ocorre o inverso em relação ao Verão, ou seja, tem aproximadamente 10 horas durante o dia e 14 horas durante a noite. Já em locais como Fortaleza (CE), que estão bem próximos da linha do Equador, essa diferença na incidência dos raios solares e nos períodos entre dias e noites é bem pequena e praticamente não percebida pelas pessoas que habitam a região. Simule e verifique a quantidade de horas do dia e da noite, na região onde você mora, nos dias de Equinócios e Solstícios!
Fonte: VAZCÁK, Vladimír. Física na Escola: Fases da Lua.
No entanto, o eixo de rotação da Terra não é fixo numa mesma direção. Ele muda como o movimento de um pião de madeira, que além da sua rotação, gira ao redor do eixo vertical, esse movimento é chamado de Precessão. Veja a Precessão de um Giroscópio a seguir:
Fonte: WIKIPEDIA
É a Precessão da Terra que leva a antecipação dos equinócios, não tão rápido como a do giroscópio anterior, mas com período de aproximadamente 25.770 anos, ou seja, levando muitos anos para completar-se. As causas da Precessão são, principalmente, as forças gravitacionais do Sol e da Lua que atuam sobre a Terra, de modo a produzir um torque que tende a alinhar o eixo de rotação da Terra ao eixo perpendicular à elíptica, já que a inclinação do plano equatorial é em torno de 23,5° e 5°, respectivamente, em relação aos planos de órbitas da Terra ao redor do Sol e da Lua ao redor da Terra.
REFERÊNCIAS:
- TIPLER, Paul A.; MOSCA, Gene. Gravitação. FÍSICA PARA CIENTISTAS E ENGENHEIROS: Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e Cientificos Editora S. A., 2009. Tradução de Paulo Machado Mors. Volume 1. Cap.11. p. 373-392.
- OLIVEIRA FILHO, Kepler de Souza; SARAIVA, Maria de Fátima Oliveira. Movimento Anual do Sol e as Estações do Ano. 2012. Disponível em: <http://astro.if.ufrgs.br/tempo/mas.htm>. Acesso em: 20 nov. 2017.
- VAZCÁK, Vladimír. Física na Escola: Fases da Lua. Disponível em: <https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/templateflash.php?s=gp_mesic_geol&l=pt>. Acesso em: 20 nov. 2017.
- WIKIPEDIA. Estação do Ano. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Esta%C3%A7%C3%A3o_do_ano>. Acesso em: 22 nov. 2017.
