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El invierno porque sí

Las estaciones del año pertenecen a la cultura popular. Todo el mundo sabe que en invierno hace frío, que en verano hace calor, y que entre ambos están la primavera, en la que nacen las flores, y el otoño, que es cuando se caen las hojas de los árboles…

Según Google, el invierno empieza hoy.
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La pregunta

Pero, ¿por qué el invierno comienza hoy?

La respuesta oficial es que hoy es el solsticio de invierno. Esto es, la tierra pasa, en su órbita alrededor del sol, por un punto concreto en el cual el sol al mediodía está más bajo que el resto de los días del año. Es también el día más corto del año.

Hay que convenir que ésta es una respuesta precisa, técnica, comprobable, y aparentemente muy conveniente. Pero es una respuesta errónea.

Según el Instituto Geográfico Nacional:

“El inicio de las estaciones viene dado, por convenio, por aquellos instantes en que la Tierra se encuentra en unas determinadas posiciones en su órbita alrededor del Sol. En el caso del invierno, esta posición se da en el punto de la eclíptica en el que el Sol alcanza su posición más austral. El día en que esto sucede, el Sol alcanza su máxima declinación Sur (-23º 27′) y durante varios días su altura máxima al mediodía no cambia, y por eso, a esta circunstancia se la llama también solsticio (“Sol quieto”) de invierno. En este instante en el hemisferio sur se inicia el verano”

¿Por qué el invierno comienza hoy? Por convenio, es decir, porque sí.

La respuesta correcta

Según la RAE, el invierno, que todo el mundo sabe lo que es, puede empezar dos veces, dependiendo de si lo dice un astrónomo o un meteorólogo.

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Y es que las estaciones son muy antiguas, más que la ciencia moderna. Quizás tanto como la agricultura, o que la observación del cielo… Pero ¿quién tiene razón? Para entenderlo habrá que profundizar en la causa real de las estaciones.

La causa de las estaciones

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Si las estaciones se definen principalmente por la temperatura, habrá que buscar las causas de sus variaciones a lo largo del año. Y la causa es única, aunque produce dos efectos distintos, que combinados se suman para amplificar la variación de temperatura.

Dicha causa no es otra que la inclinación del eje de rotación de la Tierra con respecto al plano de la eclíptica, es decir, de su propia órbita alrededor del Sol. Dicho eje se mantiene siempre con la misma orientación a pesar del desplazamiento del planeta a través de su órbita, lo que hace que el Norte apunte siempre a la misma estrella. En un punto de la órbita, el Polo Norte se encuentra inclinado hacia el sol, y este punto es nuestro solsticio de verano. En el punto opuesto, nuestro solsticio de invierno, hoy mismo, es el Polo Sur el que se inclina hacia el astro rey. Entre ambos puntos, hay dos momentos, uno a cada lado de la órbita, en que la inclinación de ambos polos se da en una dirección perpendicular a la línea Tierra-Sol, por lo que el día y la noche son idénticos en todo el planeta: son los respectivos equinoccios de Primavera y Otoño. Aproximadamente, los equinoccios se encuentran justo a mitad de camino entre los solsticios, en una distribución simétrica que divide al año en cuatro partes prácticamente iguales en duración, y como hemos visto los astrónomos han aprovechado estas efemérides para ajustar con gran precisión el calendario de las estaciones… (equivocadamente, en nuestra opinión).

¿Pero cómo influye esta inclinación en la temperatura? De dos maneras diferentes:

La duración de los días

En el Polo Norte, hay un sólo día que dura seis meses, y una noche que dura los otros seis. En el Polo Sur, lo mismo pero al revés, mientras que en el Ecuador todos los días del año son exactamente iguales que las noches. Nosotros vivimos en una zona templada, en la que la duración de los días y las noches varía a lo largo del año, pero no tanto como para que el día dure nunca más de 24 horas. Sin embargo, estos cambios en la duración relativa del día y la noche hacen que el suelo se caliente más cuantas más horas de sol, es decir, en verano, y menos cuanto más corto es el día, es decir en invierno. (¿Seguro?)

La inclinación de los rayos solares

La luz solar incide también con ángulos diferentes, lo que hace que el suelo se caliente más o menos.  Cuanto más perpendicular sea el ángulo de incidencia, es decir, cuanto más alto viaje el sol por el cielo, más rayos de luz golpearán cada centímetro cuadrado de suelo, calentándolo. Es fácil ver que un folio se ilumina más o menos conforme lo inclinas perpendicularmente a la luz que viene de una bombilla. Este efecto se suma al anterior, pues el sol viaja más alto en verano, y más bajo en invierno. (¿Está bien?)

No, no está bien

Y es que es una cuestión de simetría. ¿No habíamos quedado en que el verano era caliente, el invierno frío, y la primavera y el otoño templados? Pues los astrónomos han elegido las efemérides de tal manera que el verano, al empezar en el solsticio, resulta simétrico a la primavera, y el otoño al invierno. Es decir, durante el verano astronómico, que es cálido, hay tantas horas de sol, y los rayos inciden con los mismos ángulos que durante la primavera astronómica, que es templada. Y durante el invierno astronómico, que es frío, hay exactamente el mismo soleamiento que durante el otoño astronómico, que se supone que es más templado.

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Y es que algo no está bien, el convenio resulta conveniente en cuanto a la medición y a la precisión del calendario, pero no funciona. Quizás por eso los meteorólogos, acostumbrados a medir las temperaturas, adelantan tres semanas el inicio de las estaciones.

La opción tradicional

invierno

Yo estoy más con este bloguero americano, y es que pienso que los solsticios y los equinoccios deberían caer justo en el medio de las estaciones, por pura simetría. Lo sorprendente es que antaño fue así, y aún lo es en algunas partes del mundo. El Samaín Celta, nuestra festividad de Santos y Difuntos (1 y 2 de noviembre, a medio camino entre equinoccio y solsticio) era el comienzo del invierno, y aún lo es en Irlanda. Por San Blas, (3 de febrero) el famoso Día de la Marmota americano, comenzaba la primavera. La fiesta de los Mayos (hacia el 5 de mayo) marcaba el principio del verano. E incluso Shakespeare situó su “Sueño de una Noche de Verano”, en inglés “A Midsummer Night’s Dream”, en la Noche de San Juan, en pleno solsticio de verano… Hoy en día, en China se usa este mismo sistema.

La inercia

Entonces, ¿por qué los meteorólogos adelantan sólo tres semanas las estaciones, en lugar de seis? En la imagen siguiente, se pueden ver las estadísticas de la temperatura media en Galicia de los últimos años, por meses (fuente Meteogalicia).

Captura de pantalla 2013-12-22 a la(s) 18.59.11La respuesta está en la inercia térmica: el suelo, el aire y los océanos, tardan un cierto tiempo en calentarse y en enfriarse, de forma que los máximos de calor y frío se retrasan un tiempo con respecto al soleamiento. (Parece por la gráfica que aquí en Galicia se retrasa más el calor que el frío, que llega de repente en noviembre…)

Lo cierto es que la inercia varía mucho dependiendo de factores locales, geográficos y climáticos. Además, Sospecho que las plantas son mucho más sensibles a los cambios lumínicos que a los térmicos, y con ellas el resto de los seres vivos. En febrero, a pesar del frío, ya comienzan a florecer las mimosas, los magnolios y algunos almendros. Por San Blas, ya aparecen las cigüeñas…

Más estaciones

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Parece que ahora está de moda entre los ecólogos emplear un sistema de seis estaciones, basado más en los ciclos vitales que ocurren en los ecosistemas. Es una visión más naturalista, y probablemente no tan anclada en las formalidades del calendario. Existen en este sistema cuatro estaciones templadas, por una cálida, más o menos centrada en el solsticio de verano, y otra fría centrada en el de invierno.

Referencias

Wikipedia en inglés. Artículos del invierno y las estaciones.
Instituto Geográfico Nacional
Bad Astronomy
El Tiempo – las provincias.es

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Un comentario el “El invierno porque sí

  1. Pingback: las estaciones del año según Plinio el Viejo | ¡ah, qué raro!

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Esta entrada fue publicada en 21 de diciembre de 2013 por en ¿por qué? y etiquetada con .
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