De ce este atât de cald vara, dacă Pământul se află la cea mai mare distanță față de Soare?
Multe persoane se întreabă: dacă în iulie Pământul este la cea mai mare distanță față de Soare, de ce este atât de cald? La prima vedere, pare un paradox. Intuitiv, ne-am gândi că apropierea de Soare ar trebui să însemne mai multă căldură și depărtarea să aducă frig.
Totuși, realitatea este mult mai complexă, iar mecanismele care determină anotimpurile depind de geometria orbitală, de înclinarea axei Pământului și de felul în care planeta noastră primește și distribuie radiația solară.
Orbita Pământului și definiția afeliului
Pământul se deplasează în jurul Soarelui pe o orbită aproape circulară, dar ușor eliptică. Această excentricitate (deviația față de o orbită perfect circulară) face ca în fiecare an Pământul să se afle, la un moment dat, la cea mai apropiată distanță de Soare, numită periheliu, și la alt moment, la cea mai îndepărtată distanță, numită afeliu.
- Periheliu are loc în jurul datei de 3 ianuarie, când distanța medie este aproximativ 147,1 milioane kilometri.
- Afeliul apare în jurul datei de 4-6 iulie, când distanța ajunge la circa 152,1 milioane kilometri.
Așadar, diferența dintre periheliu și afeliu este de aproximativ 5 milioane kilometri (circa 3% din distanța medie). Chiar dacă pare mult în termeni absoluți, acest procent are un efect relativ modest asupra cantității totale de energie primită pe suprafața Pământului.
Când a avut loc afeliul în acest an
În 2025, afeliul s-a produs în data de 5 iulie. Asta înseamnă că în jurul acestei date, planeta noastră a fost la cea mai mare distanță față de Soare. La momentul redactării acestui articol, Pământul se află încă foarte aproape de această distanță maximă. Mișcarea pe orbită fiind constantă, diferențele de distanță în decurs de câteva săptămâni sunt minime.
Este remarcabil faptul că tocmai în această perioadă, în emisfera nordică se înregistrează temperaturi ridicate și zile foarte lungi, fenomen care pare să contrazică ideea că distanța față de Soare determină direct anotimpurile.
De ce distanța de la Soare influențează puțin temperatura
Radiația solară care ajunge pe Pământ urmează o regulă bine cunoscută în fizică: legea inversului pătratului distanței. Aceasta spune că intensitatea radiației scade proporțional cu pătratul distanței de la sursă. Teoretic, când Pământul este cu 3% mai departe de Soare, energia solară primită pe unitatea de suprafață scade cu aproximativ 6–7%.
Cu toate acestea, efectul este relativ mic în raport cu factorii care determină anotimpurile:
- unghiul sub care razele soarelui lovesc suprafața,
- durata zilei,
- distribuția geografică a continentelor și oceanelor,
- capacitatea atmosferei de a reține căldura.
Dacă am locui pe o planetă cu o orbită mult mai alungită (excentricitate mare), aceste variații de distanță ar produce diferențe extreme de temperatură. Dar cum orbita Pământului este aproape circulară, impactul direct al distanței este minor.
Înclinarea axei Pământului și anotimpurile
Adevărata cauză a anotimpurilor este înclinarea axei Pământului față de planul orbitei sale. Axa planetei este înclinată cu aproximativ 23,5°. Această orientare determină variația unghiului sub care razele solare cad pe suprafața terestră în timpul anului.
Atunci când emisfera nordică este înclinată spre Soare, între solstițiul de vară (21 iunie) și echinocțiul de toamnă (23 septembrie), aceasta primește:
- raze solare mult mai directe,
- un aport energetic zilnic mult mai mare,
- zile mult mai lungi.
În același timp, emisfera sudică primește raze oblice și are iarnă australă. Invers, în decembrie-ianuarie, când Pământul este de fapt cel mai aproape de Soare, emisfera nordică are iarnă, iar emisfera sudică – vară.
Acesta este principalul motiv pentru care anotimpurile nu depind semnificativ de distanță, ci de înclinarea axială.
Cum funcționează unghiul de incidență al radiației solare
Unghiul cu care razele soarelui lovesc suprafața Pământului este esențial în determinarea temperaturii.
Când soarele este sus pe cer, la un unghi aproape perpendicular față de sol, lumina solară:
- parcurge o distanță mai scurtă prin atmosferă;
- pierde mai puțină energie prin difuzie și absorbție;
- încălzește o suprafață mai mică și concentrată.
Acesta este motivul pentru care, în iulie, în emisfera nordică, la latitudini temperate sau tropicale, soarele se ridică mult deasupra orizontului, iar intensitatea radiației este maximă, în ciuda faptului că Pământul se află la afeliu.
În schimb, iarna, razele soarelui ajung oblic, se dispersează pe o suprafață mai mare și pierd energie în atmosferă. Chiar dacă planeta e mai aproape de Soare, aportul net de energie e mai mic, iar temperaturile scad.
Acest principiu se poate observa ușor în viața de zi cu zi: un bec ținut perpendicular luminează intens o suprafață mică; înclinat, aceeași energie se împrăștie pe un spațiu mai mare și pare mai slabă.
Durata zilei și energia totală primită
Un alt factor decisiv este durata zilei. În perioada solstițiului de vară, la latitudini medii (de exemplu, România), ziua poate dura aproximativ 15–16 ore, iar noaptea doar 8–9 ore. În zona Cercului Polar de Nord, există fenomenul soarelui de la miezul nopții, când soarele nu apune deloc.
Această expunere prelungită permite acumularea constantă de energie solară în sol, apă și atmosferă. În consecință:
- temperaturile medii zilnice cresc;
- solul se încălzește progresiv;
- corpurile de apă, care rețin căldura mai mult timp, contribuie la creșterea temperaturii aerului.
În iarnă, durata zilei scade la 8 ore sau chiar mai puțin, reducând mult aportul de energie, chiar dacă planeta este mai aproape de Soare.
Această combinație – unghi ridicat și zi lungă vara – este cea care determină căldura din iulie, nu distanța orbitală.
Citește și: De ce nu simțim că Pământul se învârte?
De ce emisfera nordică are veri fierbinți în afeliu
O întrebare legitimă este: De ce emisfera nordică are veri fierbinți tocmai când Pământul este cel mai departe de Soare?
Explicația stă în poziția orbitală combinată cu orientarea axei. În prezent, în iulie, emisfera nordică este înclinată spre Soare, ceea ce înseamnă că:
- razele cad aproape perpendicular;
- ziua este foarte lungă;
- atmosfera are timp să acumuleze energie.
În același timp, în decembrie, când Pământul e cel mai aproape de Soare, emisfera nordică este înclinată departe de Soare:
- unghiul radiației este mult mai oblic,
- zilele sunt scurte,
- soarele stă puțin deasupra orizontului.
Astfel, efectul înclinării axei depășește cu mult impactul celor 5 milioane km diferență de distanță.
Mai mult, masa continentală a emisferei nordice contribuie la variații mari de temperatură, deoarece solul se încălzește mai rapid decât oceanele (emisfera sudică are mai multe ape).
Influența atmosferei și efectul de seră
Un alt element esențial care menține căldura în timpul verii este atmosfera, care acționează ca un strat izolator.
Fenomenul cunoscut sub numele de efect de seră face ca o parte din radiația infraroșie emisă de suprafața terestră să fie reabsorbită de gaze precum:
- dioxidul de carbon;
- metanul;
- vaporii de apă.
Această radiație este apoi reemisă către sol, ridicând temperatura medie a suprafeței cu aproximativ 33°C peste nivelul pe care l-ar avea în absența atmosferei. Vara, când energia solară incidentă este maximă, efectul de seră amplifică încălzirea solului și a aerului.
Pe termen lung, modificările compoziției atmosferice cauzate de activitatea umană intensifică efectul de seră, contribuind la creșterea temperaturilor anuale.
Rolul albedo-ului și reflexiei solare
Albedo-ul este procentul de lumină solară reflectată de suprafață fără a fi absorbită. Suprafețele deschise la culoare, cum ar fi zăpezile sau ghețarii, reflectă multă energie (albedo mare), în timp ce oceanele și solurile închise la culoare absorb mai mult (albedo mic).
Vara, în emisfera nordică, zăpezile se topesc și albedo-ul scade, ceea ce duce la o absorbție suplimentară de căldură. Acest efect de amplificare se numește feedback pozitiv: cu cât suprafața se încălzește și zăpada dispare, cu atât mai multă energie este absorbită, accelerând încălzirea.
Iarna, acoperirea cu zăpadă crește albedo-ul și limitează creșterea temperaturilor, chiar dacă Pământul este puțin mai aproape de Soare.
Exemple din alte planete: cât contează distanța orbitală
Pentru a înțelege mai bine cât contează distanța orbitală, putem compara cu alte planete.
- Marte are o excentricitate mai mare decât Pământul (~0,09). Diferența dintre periheliu și afeliu duce la o variație de peste 40% a radiației solare. Această variație produce diferențe climatice mai accentuate între anotimpuri decât pe Pământ.
- Mercur are o orbită extrem de eliptică (excentricitate ~0,21), ceea ce determină fluctuații uriașe de temperatură.
Pe Pământ, cu excentricitatea mică (~0,017), variațiile sunt moderate. Deci, anotimpurile sunt dominate de înclinarea axei, nu de distanța orbitală.
Citește și: Mișcările Pământului: Ce reprezintă acestea și care sunt consecințele lor
Mituri despre distanța Pământului față de Soare
Multe manuale sau explicații populare au creat confuzie în rândul publicului. Unul dintre miturile frecvente este:
„E vară pentru că suntem mai aproape de Soare și iarnă pentru că suntem mai departe.”
Aceasta este eronată. Dovada clară: în ianuarie (periheliu), când Pământul este cel mai aproape de Soare, în emisfera nordică este iarnă, cu temperaturi scăzute.
O concepție eronată este că distanța Pământului față de Soare ar determina temperaturi constante peste tot. În realitate, înclinarea axei planetei și repartiția uscatului și a oceanelor fac ca cele două emisfere să experimenteze anotimpuri opuse.
Ce s-ar întâmpla dacă excentricitatea ar fi mai mare
Dacă Pământul ar avea o orbită mult mai alungită, consecințele ar fi dramatice:
- În periheliu, radiația solară ar fi mult mai intensă, determinând veri caniculare.
- În afeliu, cantitatea de energie s-ar reduce semnificativ, provocând ierni extreme.
- Diferențele între emisfere ar crește, în funcție de perioada în care planeta s-ar afla în apropierea sau depărtarea maximă față de Soare.
Pe scara geologică, excentricitatea Pământului se modifică ușor (~100.000 de ani), fenomen care contribuie la ciclurile climatice cunoscute drept ciclurile Milanković, responsabile pentru alternanța epocilor glaciare și interglaciare.
Schimbările climatice și variația sezonieră
Schimbările climatice actuale cauzate de activitatea umană nu modifică semnificativ distanța orbitală, dar amplifică variațiile sezoniere prin creșterea efectului de seră.
- Temperaturile medii globale cresc constant.
- Verile devin mai lungi și mai fierbinți.
- Episoadele de caniculă și secetă se intensifică.
În aceste condiții, înțelegerea corectă a relației dintre poziția orbitală și climat devine crucială pentru predicția schimbărilor viitoare.
Faptul că Pământul este cel mai departe de Soare în iulie și, cu toate acestea, avem veri toride în emisfera nordică, demonstrează că înclinarea axei planetei este factorul principal care determină anotimpurile. Unghiul de incidență al radiației, durata zilei și caracteristicile suprafeței terestre contează mult mai mult decât diferența modestă de distanță orbitală.
A înțelege acest mecanism ne ajută să depășim miturile și să apreciem complexitatea echilibrului energetic care face viața posibilă pe Terra. Într-o epocă a schimbărilor climatice, cunoașterea acestor procese este esențială pentru a proteja viitorul planetei noastre.