Почему февраль считается самым холодным месяцем?

Часто возникает вопрос, почему февраль в Северной Америке обычно является самым холодным месяцем, хотя в январе Земля находится ближе всего к Солнцу? Ответ кроется не в расстоянии, а в наклоне земной оси под углом 23,5 градуса, особенностях распределения солнечного света, а также в разной скорости нагрева и остывания суши и воды. В материале рассматривается научное обоснование сезонной температурной задержки и причины, по которым пик зимних холодов приходится на февраль.

Почему расстояние до Солнца не определяет зиму

Хотя принято считать, что среднее расстояние от Земли до Солнца составляет около 150 миллионов километров, на самом деле этот показатель варьируется от 147 миллионов километров в начале января до 152 миллионов километров в июле. Таким образом, зимой Земля действительно находится ближе к Солнцу.

Однако расстояние до Солнца не может служить причиной смены сезонов, поскольку, когда в одном полушарии зима, в другом — лето. Как известно, времена года в Южном полушарии противоположны тем, что наблюдаются в Северном полушарии.

Как наклон оси Земли влияет на солнечный свет и сезоны

Ответ заключается в наклоне оси вращения Земли под углом 23,5 градуса при движении по орбите вокруг Солнца (см. ниже).

Использование фонарика для понимания углов падения солнечных лучей

Если направить луч фонарика прямо перед собой, можно увидеть круг света с наиболее ярким центром.

Если наклонить фонарик, свет станет более рассеянным и менее интенсивным по сравнению с зоной прямого освещения.

В случае с Солнцем и Солнечной системой менее интенсивный свет означает, что Земля получает меньше энергии, что объясняет более холодную погоду и сокращение светового дня зимой.

Сезонная задержка: почему февраль холоднее декабря

Поскольку объем солнечного света достигает минимума в день зимнего солнцестояния, который выпадает на 21 или 22 декабря, можно было бы ожидать, что именно этот день станет самым холодным в году. Однако на деле в Северном полушарии пик холодов приходится на февраль, почти через два месяца после этого события.

Роль суши и воды в формировании зимних температур

Это происходит потому, что Земля не только получает энергию от Солнца, но и излучает ее в космическое пространство. Северное полушарие Земли отдает больше энергии, чем получает, в течение почти двух месяцев после зимнего солнцестояния, поэтому температура продолжает снижаться. Можно провести аналогию с выключенной электрической плитой: она остывает не мгновенно, а сохраняет тепло некоторое время, прежде чем достигнет комнатной температуры.

Аналогичным образом Земля удерживает тепло, накопленное за предыдущее лето, и требуется больше времени для охлаждения после того, как солнечная активность достигла своего сезонного минимума.

Основные выводы о зимних погодных условиях

Из-за того, что суша и вода имеют разную теплоемкость, они нагреваются и остывают с разной скоростью. Океаны и другие крупные водоемы медленнее отдают и поглощают тепло по сравнению с окружающей сушей. Именно поэтому морской бриз приносит прохладу летом, а Великие озера могут провоцировать снежные шквалы зимой.

Таким образом, смена сезонов вызвана не изменением расстояния между Землей и Солнцем, а наклоном земной оси. Существует временной лаг между моментами достижения пиковых значений притока солнечной энергии и моментом фиксации максимальных или минимальных температур, так как процесс получения и излучения энергии Землей является инерционным.