Tietoa kääntöpiireistä, napapiireistä ja vuodenajoista

2017-10-10T19:45:31+03:00

Seuraavat tekstipätkät on koottu kopioimalla suoraan tekstin alla mainitulta nettisivulta muokkaamatta tekstiä.

Kääntöpiiri on leveyspiiri 23,5 sekä pohjoisella (Kravun kääntöpiiri) että eteläisellä (Kauriin kääntöpiiri) pallonpuoliskolla.

Kääntöpiirit ovat saaneet nimensä siitä, että auringon zeniittiasema (paikka jossa aurinko paistaa täsmälleen kohtisuoraan maanpinnalle) liikkuu alkupuolella vuotta aina vain pohjoisemmaksi kunnes kesäpäivänseisauksena (noin juhannuksena) se koskettaa Kravun kääntöpiiriä. Sitten zeniittipiste liikkuu etelään kunnes se talvipäivänseisauksen aikaan kääntyy takaisin Kauriin kääntöpiiriltä.

Kääntöpiirien välistä aluetta kutsutaan toisinaan nimellä tropiikki.

Napapiirit ovat maapallon pohjois- ja eteläosissa sijaitsevat kaksi leveyspiiriä, joiden kulmaetäisyys navoista on sama kuin Maan pyörimisakselin kaltevuus Maan ratatasoon nähden. Sen seurauksena napapiirien ja napojen välillä on teoriassa aikoja, jolloin auringon keskipiste pysyy koko vuorokauden ajan horisontin ylä- tai alapuolella, mistä seuraavat kaamos ja yötön yö.^[1]

Maan pohjoisen napapiirin sijainti on noin 66,5° pohjoista leveyttä ja eteläisen napapiirin 66,5° eteläistä leveyttä.

Lähde: Wikipedia

Vuodenajat

Vuodenaikojen vaihtelu johtuu maapallon ekvaattorin ja ekliptikan välisestä kulmasta. Maapallon pinnalle saapuva lämpömäärä riippuu kolmesta tekijästä, jotka kaikki puolestaan ovat seurausta Auringon näennäisestä suunnasta.

Ensinnäkin matalalta paistavan Auringon säteily heikkenee joutuessaan kulkemaan pitemmän matkan ilmakehän lävitse. Toiseksi sen säteet kohtaavat maanpinnan vinosti, joten pinta-alayksikölle osuu vähemmän säteilyä. Kolmas tekijä on päivän pituus: kesän pitempinä päivinä Aurinko lämmittää maanpintaa kauemmin kuin talvella.

Jos maapallon akseli olisi kohtisuorassa ekliptikaa vastaan, ja ekliptikan kaltevuus siten nolla, Auringon näennäinen rata taivaalla olisi kullakin paikkakunnalla aina sama ja päivän pituus olisi sama kaikkialla. Silloin ei vuodenaikojen vaihtelua olisi, vaan ilmasto riippuisi pelkästään leveysasteesta.

Ekliptikan kaltevuuden vuoksi Auringon näennäinen liike taivaalla vaihtelee vuoden mittaan ja sen seurauksena vaihtelevat myös maapallon eri alueiden saamat lämpömäärät. Tämä aiheuttaa ne ilmastolliset muutokset, jotka tunnemme vuodenaikoina.

Auringon näennäisiin liikkeisiin liittyvät myös tietyt maapallon pinnan leveysasteet.

Kääntöpiirien välisellä alueella päiväntasaajan molemmin puolin Aurinko paistaa zeniitistä johonkin aikaan vuodesta. Pohjoisella eli Kravun kääntöpiirillä tämä tapahtuu kesäpäivänseisauksen aikaan. Eteläisellä Kauriin kääntöpiirillä Aurinko käy zeniitissä talvipäivänseisauksen aikaan. Kääntöpiirien leveysasteet ovat +epsilon ja -epsilon, eli juuri ekliptikan kaltevuuden suuruiset.

Napojen ja napapiirien välisellä alueella Aurinko voi paistaa läpi yön. Pohjoinen napapiiri määritellään leveysasteena 90-epsilon. Tämä on eteläisin leveysaste, jolla Auringon keskipiste keskiyöllä kesäpäivänseisauksen aikaan ei laske horisontin alapuolelle. Auringon yläreuna voi kyllä keskiyöllä näkyä etelämpänäkin. Lisäksi ilmakehän vuoksi Aurinko näkyy hieman todellista ylempänä. Yksinkertaisuuden vuoksi napapiiri kuitenkin määritellään juuri yllämainitulla tavalla.

Sekä kääntö- että napapiirien leveydet riippuvat yksinkertaisella tavalla ekliptikan kaltevuudesta. Ne eivät siis ole mitään satunnaisesti keksittyjä lukuja, vaan liittyvät maapallon ja sen radan geometriaan. Koska ekliptikan kaltevuus muuttuu, myös kääntö- ja napapiirien paikat vaihtelevat ajan mittaan.

http://www.astro.utu.fi/zubi/sphere/season.htm

Talvipäivän seisauksen aikaan aurinko paistaa kohtisuoraan kauriin kääntöpiirille. Siitä lähtien aurinko on paistaa kohtisuoraan joka hetki yhä pohjoisemmalle leveyspiirille, aina kesäpäivän seisaukseen asti.
Kesäpäivän seisauksen aikaan aurinko paistaa kohtisuoraan kravun kääntöpiirille. Siitä lähtien aurinko paistaa kohtisuoraan joka hetki yhä eteläisemmälle leveyspiirille, aina talvipäivän seisaukseen asti, jolloin aurinko paistaa jälleen kohtisuoraan kauriin kääntöpiirille.

Paikka, johon aurinko paistaa kohtisuoraan, kulkee siis jatkuvasti kauriin kääntöpiirin ja kravun kääntöpiirin väliä. Voisi ajatella, että aurinko käy vuorotellen puolen vuoden välein kääntymässä toisella niistä.

Nimitykset ovat peräisin noin 2000 vuoden takaa. Siihen aikaan auringon paistaessa kauriin kääntöpiirille, aurinko oli maasta katsottuna Kauriin tähtikuvion kohdalla ja auringon paistaessa kravun kääntöpiirille, aurinko oli maasta katsottuna Kravun tähtikuvion (nykyään Härän tähtikuvion) kohdalla.

Vuodenajat kääntöpiirien välillä

Kääntöpiirien välillä vuodenaikoja on tasan kaksi: kuivakausi ja sadekausi. Molemmat vuodenajat vallitsevat kahdesti vuodessa. Päiväntasaajan lähellä aurinko paistaa aina korkealla, eikä lämpötila sen takia vaihtele paljon vuoden aikana. Sadekausina lämpötila on hieman korkeampi kuin kuivakausina.

Sadekausi vallitsee silloin, kun aurinko paistaa päivällä suoraan yläpuolella. Auringon lämmittämä kuuma ja kostea ilma nousee ylöspäin ja noustessaan viilenee. Viilentynyt ilma tiivistyy sadepisaroiksi ja aiheuttaa sateen, johon yleensä liittyy ukonilma. Muulloin vallitsee kuivakausi.

Sadekaudet vallitsevat päiväntasaajalla kevätpäivän tasauksen ja syyspäivän tasauksen aikoihin. Pohjoiseen (kravun kääntöpiirille) päin mentäessä ne vallitsevat aina vain lähempänä kesäpäivän seisausta. Kravun kääntöpiirillä sadekaudet "yhdistyvät", joten sadekausia on vain yksi kuten kuivakausiakian.

Etelään (kauriin kääntöpiirille) päin mentäessä sadekaudet vallitsevat aina vain lähempänä talvipäivän seisausta. Kauriin kääntöpiirillä sadekaudet "yhdistyvät", joten sadekausia on vain yksi kuten kuivakausiakian.

http://www.sci.fi/~huuhkapa/saa/vuodajat.html

Ekvaattori on päiväntasaaja.

Ekliptika on näennäisesti ajateltuna Auringon keskimäärin kulkema vuotuinen rata taivaankannen ympäri. Todellisuudessa ekliptika on maapallon kiertoradan taso. Maapallon akselin kallistuman vuoksi se on 23,5 asteen kulmassa taivaanekvaattoriin nähden.

Selventävä kuva löytyy osoitteesta:

https://fi.wikipedia.org/wiki/Ekliptika

Maantieto

Tietoa kääntöpiireistä, napapiireistä ja vuodenajoista