As Estações do Ano

A órbita da Terra em torno do Sol não é exatamente um círculo. A órbita da Terra em torno do sol é ligeiramente elíptica. Portanto, a distância entre a Terra e o Sol varia ao longo do ano. Em seu ponto mais próximo da elipse, que é a órbita da Terra em torno do Sol, a Terra fica a 147.166.462 km do sol. Este ponto é conhecido como periélio e ocorre em janeiro.
No seu ponto mais distante a Terra fica a 152.171.522 km do sol. Este ponto é chamado afélio que ocorre em julho (figura abaixo).

A ligeira elipse (órbita da terra) tem um impacto quase desprezível sobre a quantidade de energia solar que está sendo recebido pela Terra. Essa diferença é de apenas 3,3%. A Terra leva 365 dias, 5 horas, 48 minutos e 46 segundos (365,242199 dias) para fazer uma volta completa em torno do sol.

Muitas pessoas acreditam que as estações da Terra tem relação com a distância da Terra ao Sol. Mas não é bem assim. Em vez disso, a Terra tem estações porque o eixo de rotação do nosso planeta é inclinado em um ângulo de 23,5 graus em relação ao nosso plano orbital (plano da órbita da Terra em torno do sol). A inclinação do eixo da Terra é chamado obliquidade.
Ao longo de um ano, o ângulo de inclinação não varia. Em outras palavras, o eixo norte terrestre esta sempre no mesmo sentido que aponta para o espaço. Neste momento a direção é mais ou menos na direção da estrela que chamamos de Polaris, a Estrela do Norte. Mas a orientação da inclinação da Terra em relação ao Sol é que muda à medida que orbita o Sol. Em outras palavras, o hemisfério norte está orientado para o sol durante metade do ano e longe do sol para a outra metade. O mesmo acontece com o hemisfério sul (Solstício de inverno e verão - Equinócio de outono e primavera).

Quando o hemisfério norte esta orientado para o sol, essa região da Terra aquece devido a um ângulo mais direto, portando, verão. As estações no hemisfério sul ocorre em momentos opostos ao hemisfério norte. Norte verão e Sul inverno.
Resumindo: A Terra gira sobre o seu eixo, que está inclinado em 23,5 graus. Esta inclinação resulta nos diferentes graus de radiação solar na Terra, isto é, o sol emite raios que atingem a superfície da terra em diferentes ângulos. Estes raios transmitem altos nível de energia quando atingem a Terra em um ângulo reto (90°). As temperaturas nessas áreas tendem a ser muito quentes (próximas ao equador). Em outros locais, onde os ângulos são menores, tendem a ser mais frio(próximas aos polos).
Como a Terra gira sobre seu eixo inclinado em torno do Sol, diferentes partes da Terra receber níveis diferentes de energia radiante. Isso cria as estações do ano.
Nota: A Terra gira sobre seu próprio eixo em um sentido anti-horário em um ângulo de 23,4 graus.

É importante falar alguma coisa sobe o chamado Ciclos de Milankovitch.
Mudanças cíclicas na órbita da Terra em relação ao Sol, os chamados ciclos de Milankovitch, têm sido relacionados com os últimos períodos glaciais e interglaciais. Estes ciclos incluem mudanças na excentricidade da Terra, inclinação axial e precessão (figura abaixo).

Excentricidade é a forma da órbita da Terra em torno do sol, que pode mudar de menos a mais elíptica ao longo de um período de cerca de 100.000 anos. Mudanças na inclinação axial representam alterações no eixo da Terra em relação ao seu plano da órbita em torno do sol. Oscilações que variam gama na inclinação axial de 22,5 a 24,5 graus e ocorrem a cada 41 mil anos. Precessão representa oscilação lenta da Terra à medida que gira sobre seu eixo. Precessão tem uma periodicidade de 23.000 anos.