Astronomia

AS05 Le stagioni


Durante l'anno sulla Terra cambiano le condizioni di illuminazione e, in altre parole, si alternano le stagioni.

Le cause sono tre, tutte necessarie:

 

  1. La Terra si muove rispetto al Sole: ruota su se stessa e orbita intorno al Sole.
  2. L'asse di rotazione terrestre è inclinato rispetto al piano dell'orbita detto anche piano dell'eclittica.
  3. L'asse di rotazione terrestre si mantiene parallelo a se stesso durante l'orbita, infatti il polo N punta sempre verso la stella polare.
Screenshot dell'applicazione
Illuminazione della Terra durante l'anno

Vai all'animazione creata con Geogebra


Nell'applicazione creata con Geogebra puoi visualizzare come variano le condizioni di iluminazione della Terra durante l'anno.

 

Nell'animazione si immagina di seguire la Terra durante la sua orbita e quindi il Sole è apparentemente fermo sulla destra. L'asse terrestre non cambia la sua inclinazione rispetto al piano dell'orbita, eppure lo vedrai oscillare inclinandosi ora a destra ora a sinistra, perché?

 

La risposta è che il raggio che collega la Terra al Sole si muove sul piano dell'orbita mentre la Terra la percorre e quindi l'angolo formato dall'asse di rotazione con il raggio Terra - Sole varia continuamente.

 

Il solstizio del 21-22 dicembre (inizio dell'inverno boreale)

  • segna l'inizio dell'inverno boreale
  • segna l'inizio dell'estate australe
  • il Sole a mezzogiorno è perpendicolare alla latitudine del Tropico del Capricorno
  • tutta l'area compresa tra il Circolo Polare Antartico e il Polo Sud è illuminata per 24 ore al giorno
  • il semiasse terrestre settentrionale forma un angolo di 113° 27' (90° + 23° 27') con la congiungente Terra-Sole

FIGURA A


  • dall'Equatore al Circolo Polare Antartico, c'è la notte più corta dell'anno
  • dall'Equatore al Circolo Polare Artico, c'è la notte più lunga dell'anno
  • nell'emisfero australe il Sole raggiunge la massima altezza rispetto all'orizzonte
  • nell'emisfero boreale il Sole culmina nel punto più basso rispetto all'orizzonte
  • tutta la fascia compresa tra il Circolo Polare Antartico e il Polo Sud è illuminata dal Sole
  • tutta la fascia compresa tra il Circolo Polare Artico e il Polo Nord è nascosta dal Sole

no

no

no


Il solstizio del 20-21 giugno (inizio dell'estate boreale)

  • segna l'inizio dell'estate boreale
  • segna l'inizio dell'inverno australe
  • il Sole a mezzogiorno è perpendicolare alla latitudine del Tropico del Cancro
  • tutta l'area compresa tra il Circolo Polare Artico e il Polo Nord è illuminata per 24 ore al giorno
  • il semiasse terrestre settentrionale forma un angolo di 66° 33' con la congiungente Terra-Sole

FIGURA B


  • dall'Equatore al Circolo Polare Artico, c'è la notte più corta dell'anno
  • dall'Equatore al Circolo Polare Antartico, c'è la notte più lunga dell'anno
  • nell'emisfero boreale il Sole raggiunge la massima altezza rispetto all'orizzonte
  • nell'emisfero australe il Sole culmina nel punto più basso rispetto all'orizzonte
  • tutta la fascia compresa tra il Circolo Polare Artico e il Polo Nord è illuminata dal Sole
  • tutta la fascia compresa tra il Circolo Polare Antartico e il Polo Sud è nascosta dal Sole

no

no

no


L'equinozio del 21-22 marzo

  • segna l'inizio della primavera boreale
  • segna l'inizio dell'autunno australe
  • il Sole a mezzogiorno è perpendicolare all'equatore
  • a tutte le latitudini il dì e la notte hanno la stessa durata
  • l'asse terrestre forma un angolo di 90° con la congiungente Terra-Sole
  • il Sole sorge esattamente ad est e tramonta esattamente ad ovest a tutte le latitudini

ESERCIZIO 1

Su una pagina libera del tuo quaderno, disegna un cerchio con raggio di 12 quadretti che rappresenti la Terra nella posizione che assume nel solstizio d’estate (vedi figura A)

(approssima gli angoli al grado, quindi: 23°27' → 23° ; 66°33' → 67°)

  • Disegna:
  1. segmenti paralleli di colore giallo che rappresentino la direzione dei raggi solari provenienti da destra;
  2. un segmento s che rappresenti il circolo di illuminazione;
  3. un’area ombreggiata (in grigio con la matita) che rappresenti la zona d’ombra;
  4. un segmento a che rappresenti l’asse terrestre e che emerga di un centimetro da entrambi i poli (in rosso tratteggiato);
  5. un segmento e che rappresenti l’equatore di colore verde;
  6. due segmenti t1 e t2 che rappresentino i tropici (Cancro e Capricorno) di colore marrone/arancio;
  7. due segmenti c1 e c2 che rappresentino i circoli polari (artico e antartico) di colore blu;
  8. due segmenti m1 e m2 che rappresentino i paralleli 45°N (nord) 45°S (sud) di colore viola/rosa
  • Per ciascuna delle precedenti latitudini disegna un segmento di 1 cm che rappresenti il piano dell’orizzonte locale in un punto a mezzogiorno e un segmento di 2 cm che rappresenti la direzione della verticale in quel punto:
  • Disegna la forma stilizzata di una persona in piedi su ciascuno dei piani dell'orizzonte che hai determinato

ESERCIZIO 2

Ripeti su un'altra pagina gli stessi passi con la Terra nella posizione che assume nel solstizio d'inverno (vedi figura B)

ESERCIZIO 3

Impara i nomi e la posizione di alcune località situate a latitudini di riferimento, in questa pagina.

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