Mercuri i la Lluna, sense atmosfera ni fenòmens meteorològics, no tenen un sistema climàtic. Venus, Mars i la Terra sí que tenen atmosfera i climes, però el sistema climàtic de la Terra és molt més complex, entre altres causes, per la presència d’oceans i continents, i la seua disposició geogràfica. Els corrents oceànics i els vents atmosfèrics redistribueixen la distinta energia que rep la Terra en les diferents latituds, i configuren la varietat de climes del planeta. A l’anterior peça discutírem l’equilibri tèrmic de la Terra com un tot, el balanç entre l’energia que rep i la que emet. Però, com s’expliquen les diferències d’energia radiant que reben les diferents zones de la Terra? Hui discutirem l’esfericitat i l’obliqüitat.
Perpendicularitat
Comparem primer dues superfícies, perpendicular i inclinada, respecte del feix de llum que els arriba.
Figura 1. Un feix de rajos del Sol incideix sobre una superfície vermella perpendicular al feix. La insolació és màxima. Si la superfície pren una direcció no perpendicular (en blau), la quantitat de rajos que incidiran en ella, la insolació, serà menor. La figura 2 és una vista de perfil de la figura 1. Ambdues superfícies són iguals. La inclinació de la blava fa que la insolació rebuda siga la meitat que la que rep la superfície vermella, perpendicular al feix de llum.
Esfericitat
En qualsevol cas, una superfície plana sobre la qual incideix un feix de radiació rep la mateixa intensitat en totes les seues parts. No és el cas d’una superfície corbada, com la de la Terra.
La figura 3 representa un planeta que té l’eix de rotació perpendicular a l’òrbita. L’equador es manté paral·lel a l’òrbita. He destacat dues zones que, a causa de l’esfericitat, ofereixen a la insolació una superfície perpendicular (en vermell) al voltant de l’equador, i inclinada (en blau) en la meitat superior de l’hemisferi nord. En aquest planeta no hi ha estacions de l’any. La insolació en cada latitud és la mateixa durant tota l’òrbita, és a dir, durant tot l’any. L’àrea geogràfica corresponent a les latituds en vermell rep, contínuament, el doble d’insolació que l’àrea pertanyent a les latituds en blau. Les latituds properes als pols tenen llum i foscor cada dia, com totes les altres latituds. No hi ha el dia i nit polar que coneguem en el nostre planeta.
La figura 3 no és el cas de la Terra, però sí el de Mercuri, un planeta amb obliqüitat quasi nul·la que, a més de no tindre estacions, no té sistema climàtic en mancar-li l’atmosfera, com deia al començament. Júpiter també té una obliqüitat molt minsa i els canvis estacionals són insignificants.
Obliqüitat. Hiverns i estius
La figura 4 és el cas de la Terra, amb l’eix de rotació inclinat 23,5º, el valor actual aproximat. En relació amb la figura 3, la zona d’insolació blava s’ha mogut a latituds inferiors de l’hemisferi nord, on ara és hivern. La zona d’insolació vermella, més perpendicular i intensa, ara és plenament a l’hemisferi sud, on és estiu. A mesura que ens apropem al pol nord, arribem a latituds on resten a les fosques (la nit polar) durant mig any, des de l’equinocci de setembre a l’equinocci de març.
A la figura 5, la Terra, amb la mateixa obliqüitat, està en la part oposada de l’òrbita. Ara la zona blava, a l’hemisferi nord, és la més perpendicular i la seua insolació és més intensa. És estiu en aquesta part del món. A mesura que ens apropem al pol nord, arribem a latituds permanentment il·luminades durant les 24 h d’una rotació de la Terra, el dia polar de mig any, des de l’equinocci de març a l’equinocci de setembre.
L’origen de l’obliqüitat
La teoria més acceptada per explicar l’obliqüitat de l’eix de rotació de la Terra, que determina les estacions, suposa impactes sobre la Terra d’objectes molt massius en l’època en què estava configurant-se el sistema solar —fa entre 3.800 i 4.000 milions d’anys—. Amb les restes dels objectes que impactaren i de la superfície terrestre expel·lida acabaria formant-se la Lluna. L’atractiu de cadascuna de les estacions, l’encant de la seua successió, han estat celebrats per artistes, pintors, poetes i compositors. Però juntament amb aquesta bellesa voldria destacar el grau d’aleatorietat d’aquells impactes i, per tant, d’assenyalar l’atzar dels esdeveniments cosmològics que dugueren la Terra a tindre les condicions que ha gaudit i que gaudim.
Ara bé, l’obliqüitat de l’eix de rotació de la Terra no és constant. En parlarem dels seus cicles.
