As estações do ano

Entenda a definição e origem das estações do ano na astronomia

A alternância das estações do ano é um tema recorrente nas mídias todo ano. No entanto, apesar do interesse no assunto o que se observa é que em geral as causas reais das estações do ano não são conhecidas na sociedade.

Será que as estações do ano dependem da distância da Terra ao Sol ou do clima? Se você respondeu que "sim", então este texto foi feito para você! Continue lendo. Se você respondeu que "não", então você já estudou muito bem as estações do ano ou advinhou a resposta (você tinha 50% de chance de acertar), sendo assim eu sugiro que você continue a leitura e aproveite para aprender um pouco mais sobre o assunto.

Os erros clássicos no ensino das estações do ano

Um erro bastante comum é associar o ciclo das estações do ano com a distância da Terra ao Sol. Pela primeira Lei de Kepler sabemos que a órbita da Terra ao redor do Sol é uma elipse com o Sol em um dos focos. Isso significa que a distância da Terra ao Sol é variável ao longo do ano (ou seja, à medida que a Terra se desloca em sua órbita ao redor do Sol).

Uma forma (incorreta) de tratar as estações do ano consiste em associar o verão ao momento em que a Terra está mais próxima do Sol, e o inverno ao período do ano em que ela está mais longe do Sol. Se isso fosse verdade então deveriamos observar a mesma estação do ano nos dois hemisférios (norte e sul) da Terra.

No entanto, o que nós observamos no dia-a-dia é que os dois hemisférios da Terra têm estações invertidas. Isto significa que quando é verão no hemisfério norte é inverno no hemisfério sul (e vice-versa), certo? Então, estamos convencidos de que o argumento da distância Terra-Sol não pode ser usado para explicar as estações do ano, pois sugere que elas sejam sempre as mesmas nos dois hemisférios.

Um outro ponto que causa confusão é a relação das estações do ano com o clima e os padrões meteorológicos. Por exemplo, em diversas localidades do Brasil estamos acostumados a ter dias quentes no verão que quase sempre são acompanhados de um grande volume de chuvas. Assim, poderíamos intuitivamente associar as estações do ano ao regime pluvial da região. No entanto, em outras regiões do globo (por exemplo, em alguns países europeus) o maior de volume de chuvas ocorre no inverno e o verão é a estação seca.

Por outro lado, sabemos também que certas ocorrências meteorológicas (por exemplo, a neve) só ocorrem nas estações frias do ano. O que podemos notar é que os padrões meteorológicos dependem de fato das estações do ano, mas não nos permitem defini-las com precisão. Na verdade, a relação das estações do ano com o clima é ainda mais complexa, pois depende de diversos fatores adicionais (por exemplo, relevo, latitude, altitude, correntes marítimas, vegetação e maritimidade) além da própria atividade humana.

O motivo real das estações do ano

Afinal, o que são as estações do ano? Do ponto de vista astronômico define-se as estações do ano como sendo quatro regimes distintos de insolação, ou seja, exposição da Terra aos raios solares.

A primavera em um hemisfério da Terra tem início no equinócio de primavera, é marcada por um período de insolação solar crescente e maior que no hemisfério oposto. O verão é a estação do ano que segue após a primavera com início no solstício de verão, tem insolação decrescente mas ainda maior que no hemisfério oposto. O outono se inicia no equinócio de outono daquele hemisfério, define um período do ano de insolação decrescente e menor que no hemisfério oposto. Por fim, o inverno em um hemisfério tem início no solstício de inverno, marca um período de insolação crescente mas ainda menor que no hemisfério oposto da Terra.

O esquema ilustra a diferença de insolação nos dois hemisférios da Terra em cada estação do ano. [Esta figura está fora de escala.]

E finalmente, qual é a razão das estações do ano? A diferença de insolação nos dois hemisférios da Terra ao longo do ano ocorre porque os planos dos movimentos de rotação e translação da Terra são inclinados entre si. Essa inclinação é de aproximadamente 23,5°.

Você deve estar se perguntando o que aconteceria se esta inclinação não existisse, não é mesmo? A resposta é simples: se os dois planos de movimento da Terra não fossem inclinados entre si não haveria alternância nas estações do ano! Ou seja, é como se só existisse uma única estação o ano todo.

E o que aconteceria se esses dois planos fossem ortrogonais entre si (ou seja, com inclinação máxima)? Se isso acontecesse as estações do ano seriam extremas (com verões e invernos muito intensos). Como você pode perceber, as estações do ano como conhecemos hoje (e também, de certa forma, a vida na Terra) dependem bastante da inclinação entre esses dois planos de movimento da Terra.

Um abraço e até a próxima!

O esquema ilustra a Terra com o seu eixo rotação e o plano da eclíptica ao longo do qual o Sol se movimenta durante o ano para um observador geocêntrico. Do ponto de vista de um observador heliocêntrico este seria o plano do movimento de translação da Terra ao redor do Sol. O importante é notar que os dois movimentos da Terra (rotação e translação) são inclinados entre si independentemente do observador. [Esta figura está fora de escala.]