Почему меняются времена года

3 января 2026 года Земля находилась в 147.1 миллиона км от Солнца, примерно на 5 миллионов км ближе, чем в июле, а в Сеуле, Лондоне и Нью-Йорке была зима.

Распространённый неверный ответ

Спроси нескольких людей, почему летом тепло, и многие скажут, что летом Земля ближе к Солнцу. Это кажется разумным: к костру подходишь ближе, и становится жарче. Но числа говорят об обратном. Орбита Земли почти круглая. В 2026 году ближайшую точку, называемую перигелием, Земля прошла 3 января на расстоянии около 147.1 миллиона км, а самую далёкую, афелий, 6 июля на расстоянии около 152.1 миллиона км. Холоднее всего на севере было тогда, когда Земля находилась ближе всего к Солнцу.

Есть и вторая подсказка. Если бы времена года зависели от расстояния, лето наступало бы на всей планете одновременно. Но в декабре в Сиднее и Буэнос-Айресе лето, а в Сеуле зима. Значит, что-то по-разному влияет на две половины Земли. Это наклон её оси.

Наклонённая ось сохраняет направление

Земля вращается вокруг оси, проходящей через Северный и Южный полюсы; эта ось наклонена на 23.44° относительно перпендикуляра к плоскости орбиты. Важно, что весь год ось направлена в одну и ту же сторону пространства, к Полярной звезде. Наблюдай за моделью при воспроизведении годового движения. В июне северный конец оси наклонён к Солнцу; через шесть месяцев, на другой стороне орбиты, тот же конец наклонён от него. В самой Земле ничего не изменилось. Изменилось лишь её положение вокруг Солнца.

Когда твоё полушарие наклонено к Солнцу, одновременно происходят две вещи. В полдень Солнце поднимается выше, а день длится дольше, потому что большая часть твоей параллели находится на освещённой стороне. В модели жёлтая дуга выбранной параллели соответствует дню, а синяя ночи. На 37° с. ш. в день июньского солнцестояния жёлтая часть заметно длиннее, а на индикаторе указано 14 часов 42 минуты светлого времени. В декабрьское солнцестояние оно сокращается до 9 часов 37 минут.

Почему высокое Солнце греет сильнее

Посвети фонариком на стол строго сверху, и получится небольшой яркий круг. Наклони фонарик, и тот же свет распределится по длинному тусклому овалу. Солнечный свет действует так же. Пучок, падающий прямо сверху, освещает полосу земли своей ширины; пучок под углом 30° к горизонту распределяется по вдвое большей площади, потому что 1 ÷ sin 30° = 2. Каждый квадратный метр тогда получает половину энергии.

На 37.5° с. ш. в июньское солнцестояние полуденное Солнце находится на высоте около 75.9°, а в декабрьское лишь около 29.1°. Отношение sin 75.9° ÷ sin 29.1° составляет примерно 2.0, поэтому в полдень каждый квадратный метр земли получает в июне примерно вдвое больше солнечного света, чем в декабре, причём световой день примерно на 5 часов длиннее. Совместное действие этих двух факторов и создаёт времена года. Изменение расстояния действительно существует, но невелико: в перигелии солнечный свет лишь примерно на 7% сильнее, чем в афелии, поскольку (152.1 ÷ 147.1)² ≈ 1.07.