Razões científicas para as estações do ano

As estações do ano têm uma influência forte nas nossas vidas: elas afetam nossas atividades, nossa alimentação, as roupas, e até o nosso humor. No dia 21 de junho passamos por mais uma mudança: o inverno começou no hemisfério sul, e o verão começa no hemisfério norte. Mas o que causa a mudança das estações?

Antigamente, a capacidade de prever as estações de acordo com os pontos do sol durante o ano era uma peça-chave para a sobrevivência. As culturas babilônicas, maias e várias outras desenvolveram complexos sistemas para monitorar as mudanças sazonais. Mesmo assim, demorou séculos para descobrirmos a ciência por trás das estações. Nicolau Copérnico (1473-1543) mudou radicalmente os conhecimentos da astronomia quando sugeriu que o sol, e não a Terra, era o centro do sistema solar. Isso levou a uma nova noção sobre o relacionamento entre a Terra e o sol.

Agora sabemos que a Terra tem uma órbita elíptica e gira em um eixo sobre si mesma, com diferentes graus de inclinação. Isso faz com que diferentes hemisférios sejam expostos a diferentes quantidades de sol durante o ano. Como o sol é nossa fonte de luz, energia e calor, a diferença na intensidade e concentração dos raios faz com que ocorram o inverno, a primavera, o verão e o outono.

Solstício e equinócio

As estações são marcadas por solstícios e equinócios – termos astronômicos que tratam da inclinação da Terra em relação ao sol. Os solstícios marcam o momento em que os pólos estão inclinados ao máximo, um ficando muito próximo e o outro muito longe da luz do sol. É durante o solstício que a diferença de duração entre o dia e a noite é maior. Os solstícios acontecem todo ano no dia 20 ou 21 de junho e 21 ou 22 de dezembro, marcando o começo do inverno e do verão. Este ano o solstício de junho aconteceu exatamente às 3:45 (horário de Brasília) do dia 21.

O equinócio vernal e outonal marcam o começo da primavera e do outono, respectivamente. Nessa época do ano o sol aparece diretamente sobre a Linha do Equador, e a duração do dia e noite são praticamente iguais em todo o planeta. No dia 20 ou 21 de março de todo ano o hemisfério sul começa a sentir o frio, enquanto o equinócio outonal ocorre, e no hemisfério norte acontece o começo da primavera.

O outro equinócio acontece no dia 22 ou 23 de setembro, quando o friozinho do inverno começa a dar lugar ao calor no hemisfério sul e o frio começa a se instalar no norte. Todos os anos existe alguma variação na data do equinócio e do solstício, devido às mudanças de inclinação da Terra.

Efeitos no clima

As mudanças de estação afetam o clima porque, enquanto durante o solstício de junho o pólo norte está virado em direção ao sol e o hemisfério norte está começando a sentir o verão, a densidade dos raios solares é maior, pois estão mais concentrados em uma superfície menor. Os dias também se tornam mais longos, o que faz com que mais radiação seja absorvida no norte – e o pólo fica mais próximo ao sol, o que faz com que a radiação viaje menos até chegar à Terra.

Ao mesmo tempo em que tudo isso acontece, o pólo sul está inclinado para longe do sol, e o hemisfério sul começa a sentir o frio do inverno. Os raios do sol têm que se espalhar por uma área maior e devem viajar mais dentro da atmosfera até atingir o hemisfério sul. Os dias também são mais curtos, fazendo com que o local receba ainda menos raios de sol. Essa situação muda em dezembro, quando os climas dos hemisférios trocam de posição.

Embora o solstício represente o auge do verão ou do inverno em relação aos raios do sol, isso não significa que seja o dia mais quente ou mais frio do ano. Isso porque a temperatura depende não apenas da quantidade de calor que a atmosfera recebe, mas também do calor que é perdido na absorção do calor na terra e no oceano. Somente quando o solo e os oceanos absorveram calor bastante para atingir um equilíbrio com a temperatura externa que temos os dias mais frios ou mais quentes do ano.