Como influye la inclinación de la Tierra en el clima

Por encima del ecuador, el invierno comienza oficialmente en diciembre. Pero en muchas zonas, enero es el momento en que realmente se impone. La científica atmosférica Deanna Hence nos explica los factores meteorológicos y climáticos que se combinan para producir las condiciones invernales a comienzos de año.

Deanna Hence, profesora adjunta de Ciencias Atmosféricas, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.

¿Cómo influye la órbita de la Tierra en la luz del día y las temperaturas?

Cuando la Tierra orbita alrededor del Sol, gira alrededor de un eje: imagina un palo que atraviesa la Tierra, desde el Polo Norte hasta el Polo Sur. Durante las 24 horas que tarda la Tierra en girar una vez alrededor de su eje, cada punto de su superficie se orienta hacia el Sol durante una parte del tiempo y se aleja de él durante otra. Esto es lo que provoca los cambios diarios de la luz solar y la temperatura.

Hay otros dos factores importantes: En primer lugar, la Tierra es redonda, aunque no es una esfera perfecta. En segundo lugar, su eje está inclinado unos 23,5 grados respecto a su trayectoria alrededor del Sol. Por ello, la luz incide directamente en su ecuador, pero incide en los polos norte y sur de forma oblicua.

Cuando uno de los polos apunta más hacia el Sol que el otro, esa mitad del planeta recibe más luz solar que la otra, y es verano en ese hemisferio. Cuando ese polo se aleja del Sol, esa mitad de la Tierra recibe menos luz solar y allí es invierno.

Los cambios estacionales son más dramáticos en los polos, donde los cambios de luz son más extremos. Durante el verano, un polo recibe 24 horas de luz solar y el Sol nunca se pone. En invierno, el Sol no sale nunca.

En el ecuador, que recibe luz solar directa y constante, hay muy pocos cambios en la duración del día o en la temperatura durante todo el año. Las personas que viven en latitudes altas y medias, más cerca de los polos, pueden tener ideas muy diferentes sobre las estaciones que las que viven en los trópicos.

Hay un viejo refrán que dice: «A medida que los días se alargan, el frío se acentúa». ¿Por qué suele hacer más frío en enero a pesar de que estamos ganando luz del día?

Depende del lugar del mundo en el que nos encontremos y de la procedencia del aire.

La superficie de la Tierra absorbe constantemente energía del Sol y la almacena en forma de calor. También emite calor hacia el espacio. Que la superficie se caliente o se enfríe depende del equilibrio entre la cantidad de radiación solar que absorbe el planeta y la que irradia.

Pero la superficie de la Tierra no es uniforme. La tierra suele calentarse y enfriarse mucho más rápido que el agua. El agua necesita más energía para subir y bajar su temperatura, por lo que se calienta y se enfría más lentamente. Debido a esta diferencia, el agua es un mejor reservorio de calor que la tierra, especialmente las grandes masas de agua, como los océanos. Por eso, las oscilaciones entre el calor y el frío son mayores en el interior que en las zonas costeras.

Cuanto más al norte vivas, más tiempo tardará la cantidad e intensidad de la luz del día en empezar a aumentar significativamente en pleno invierno, ya que tu ubicación se está inclinando hacia el exterior del Sol. Mientras tanto, las zonas que reciben poca luz solar siguen irradiando calor al espacio. Mientras reciban menos luz solar que el calor que emiten, seguirán enfriándose. Esto es especialmente cierto sobre la tierra, que pierde calor mucho más fácilmente que el agua.

A medida que la Tierra gira, el aire circula a su alrededor en la atmósfera. Si el aire que entra en tu zona procede en gran medida de lugares como el Ártico, que no recibe mucho sol en invierno, puedes estar recibiendo aire muy frío durante mucho tiempo. Eso ocurre en las Grandes Llanuras y el Medio Oeste cuando el aire frío desciende desde Canadá.

An arctic air mass will slide south deep into the Plains, Midwest and New England over the coming week, bringing with it bitterly cold temperatures with dangerous wind chills ranging from tens of degrees below zero in the northern Plains to single digits as far south as Texas. pic.twitter.com/ZuaLQSqYm0
— National Weather Service (@NWS) February 5, 2021

Pero si el aire atraviesa una masa de agua que mantiene una temperatura más uniforme a lo largo del año, estas oscilaciones pueden igualarse considerablemente. Seattle se encuentra a sotavento de un océano, por lo que tiene muchos grados más de temperatura que Boston en invierno, aunque esté más al norte que esta.

¿Con qué rapidez perdemos la luz del día antes del solsticio y la recuperamos después?

Esto depende en gran medida de su ubicación. Cuanto más cerca estés de uno de los polos, más rápido será el cambio de la luz del día. Por eso, Alaska puede pasar de tener apenas luz diurna en invierno a apenas oscuridad en verano.

Incluso para un lugar concreto, el cambio no es constante a lo largo del año. El ritmo de cambio de la luz del día es más lento en los solsticios -diciembre en invierno, junio en verano- y más rápido en los equinoccios, a mediados de marzo y mediados de septiembre. Este cambio se produce cuando la zona de la Tierra que recibe luz solar directa oscila entre la latitud 23,5 N -tan al norte del ecuador como Miami- y la latitud 23,5 S, tan al sur del ecuador como Asunción (Paraguay).

¿Qué está sucediendo en el lado opuesto del planeta en este momento?

En cuanto a la luz del día, la gente del otro lado del planeta está viendo exactamente lo contrario que nosotros. Ahora mismo, están en el punto álgido del verano y están disfrutando de la mayor cantidad de luz del día que van a tener en el año. Investigo las tormentas de granizo en Argentina y los ciclones tropicales del Océano Índico, y ambas temporadas de tormentas de clima cálido están en su punto álgido ahora mismo.

Pero hay una diferencia clave: El hemisferio sur tiene mucha menos tierra y mucha más agua que el hemisferio norte. Gracias a la influencia de los océanos meridionales, las masas de tierra del hemisferio sur tienden a tener menos temperaturas muy extremas que las tierras del hemisferio norte.

Por lo tanto, aunque un lugar en el lado opuesto del planeta a tu ubicación puede recibir exactamente la misma cantidad de luz solar que tu zona en verano, el clima allí puede ser diferente de las condiciones de verano a las que estás acostumbrado. Pero aún así, puede ser divertido imaginar una cálida brisa de verano en el otro lado de la Tierra, especialmente en un enero nevado.

Traducido por M.A Esteve de US Theconversation