Sopra l'equatore, l'inverno inizia ufficialmente a dicembre. Ma in molte aree, gennaio è il momento in cui prende davvero piede. La scienziata dell'atmosfera Deanna Quindi spiega i fattori meteorologici e climatici che si combinano per produrre condizioni invernali a cavallo dell'anno.

In che modo l'orbita terrestre influenza la nostra luce diurna e le temperature?

Mentre la Terra orbita attorno al sole, ruota attorno a un asse:immagina un bastoncino che attraversa la Terra, dal Polo Nord al Polo Sud. Durante le 24 ore necessarie alla Terra per ruotare una volta attorno al proprio asse, ogni punto della sua superficie è rivolto verso il sole per una parte del tempo e lontano da esso per una parte del tempo. Questo è ciò che provoca i cambiamenti giornalieri della luce solare e della temperatura.

Ci sono altri due fattori importanti:Primo, la Terra è rotonda, anche se non è una sfera perfetta. In secondo luogo, il suo asse è inclinato di circa 23,5 gradi rispetto al suo percorso attorno al sole. Di conseguenza, la luce cade direttamente sul suo equatore ma colpisce ad angolo i poli nord e sud.

Quando uno dei poli punta più verso il sole rispetto all'altro polo, quella metà del pianeta riceve più luce solare dell'altra metà, e in quell'emisfero è estate. Quando quel polo si allontana dal sole, quella metà della Terra riceve meno luce solare e lì è inverno.

I cambiamenti stagionali sono i più drammatici ai poli, dove i cambiamenti di luce sono più estremi. Durante l'estate, un polo riceve 24 ore di luce solare e il sole non tramonta mai. In inverno il sole non sorge mai.

All'equatore, che riceve una luce solare diretta costante, ci sono pochissime variazioni nella durata del giorno o nella temperatura durante tutto l'anno. Le persone che vivono alle alte e medie latitudini, più vicine ai poli, possono avere idee molto diverse sulle stagioni rispetto a chi vive ai tropici.

C'è un vecchio detto:"Man mano che i giorni si allungano, il freddo si rafforza". Perché spesso a gennaio fa più freddo anche se si sta facendo giorno?

Dipende da dove ti trovi nel mondo e da dove viene la tua aria.

La superficie terrestre assorbe costantemente energia dal sole e la immagazzina sotto forma di calore. Emette anche calore nello spazio. Se la superficie si sta riscaldando o raffreddando dipende dall'equilibrio tra quanta radiazione solare il pianeta sta assorbendo e quanta si sta irradiando.

Ma la superficie terrestre non è uniforme. La terra in genere si riscalda e si raffredda molto più velocemente dell'acqua. L'acqua richiede più energia per aumentare e abbassare la sua temperatura, quindi si riscalda e si raffredda più lentamente. A causa di questa differenza, l'acqua è un serbatoio di calore migliore della terra, specialmente grandi specchi d'acqua, come gli oceani. Ecco perché tendiamo a vedere oscillazioni più grandi tra caldo e freddo nell'entroterra rispetto alle zone costiere.

Più a nord vivi, più tempo ci vorrà prima che la quantità e l'intensità della luce del giorno inizino ad aumentare in modo significativo in pieno inverno, poiché la tua posizione è inclinata lontano dal sole. Nel frattempo, quelle aree che ricevono poca luce solare continuano a irradiare calore nello spazio. Finché ricevono meno luce solare del calore che emettono, continueranno a raffreddarsi. Ciò è particolarmente vero sulla terraferma, che perde calore molto più facilmente dell'acqua.

Mentre la Terra ruota, l'aria circola intorno ad essa nell'atmosfera. Se l'aria che si muove nella tua zona proviene in gran parte da luoghi come l'Artico che non ricevono molto sole in inverno, potresti trovarti a ricevere aria gelida per molto tempo. Succede nelle Grandi Pianure e nel Midwest quando l'aria fredda scende in picchiata dal Canada.

Una massa d'aria artica scivolerà a sud nelle profondità delle pianure, del Midwest e del New England durante la prossima settimana, portando con sé temperature gelide con pericolosi brividi di vento che vanno da decine di gradi sotto zero nelle pianure settentrionali a una cifra singola fino al sud del Texas. pic.twitter.com/ZuaLQSqYm0

— Servizio meteorologico nazionale (@NWS) 5 febbraio 2021

Ma se la tua aria incontra uno specchio d'acqua che mantiene una temperatura più uniforme durante tutto l'anno, queste oscillazioni possono essere notevolmente attenuate. Seattle è sottovento rispetto all'oceano, motivo per cui è di molti gradi più calda di Boston in inverno, anche se è più a nord di Boston.

Quanto velocemente perdiamo la luce del giorno prima del solstizio e la riacquistiamo dopo?

Questo dipende fortemente dalla tua posizione. Più sei vicino a uno dei poli, più veloce è il tasso di variazione della luce diurna. Ecco perché l'Alaska può passare dall'avere poca luce diurna in inverno a quasi nessuna oscurità in estate.

Anche per una località particolare, il cambiamento non è costante durante l'anno. Il tasso di variazione della luce del giorno è più lento ai solstizi - dicembre in inverno, giugno in estate - e più veloce agli equinozi, a metà marzo e metà settembre. Questo cambiamento si verifica quando l'area sulla Terra che riceve la luce solare diretta oscilla da 23,5 N di latitudine, all'incirca a nord dell'equatore quanto Miami, a 23,5 di latitudine sud, all'incirca a sud dell'equatore come Asunción, in Paraguay.

Cosa sta succedendo in questo momento dall'altra parte del pianeta?

In termini di luce diurna, le persone dall'altra parte del pianeta vedono l'esatto opposto di quello che stiamo vedendo noi. In questo momento, sono al culmine della loro estate e si stanno godendo la maggior quantità di luce diurna che avranno durante l'anno. Faccio ricerche sulle grandinate argentine e sui cicloni tropicali dell'Oceano Indiano, ed entrambe le stagioni delle tempeste calde sono al culmine in questo momento.

Ma c'è una differenza fondamentale:l'emisfero australe ha molta meno terra e molta più acqua rispetto all'emisfero settentrionale. Grazie all'influenza degli oceani meridionali, le masse continentali nell'emisfero australe tendono ad avere temperature molto meno estreme rispetto alla terraferma nell'emisfero settentrionale.

Quindi, anche se un punto sul lato opposto del pianeta dalla tua posizione può ricevere esattamente la stessa quantità di luce solare che riceve la tua zona in estate, il tempo potrebbe essere diverso dalle condizioni estive a cui sei abituato. Ma può comunque essere divertente immaginare una calda brezza estiva dall'altra parte della Terra, specialmente in un gennaio nevoso.