El concepto más desarrollado para el término día en nuestro mundo actual y cotidiano es aquel cuya definición dice:
DIA
Del latín "dies", es el lapso que tarda la Tierra desde que el sol está en el punto más alto sobre el
horizonte hasta que vuelve a estarlo. En caso que no se acompañe el término "día" con otro vocablo, debe entenderse como día solar medio, base del tiempo civil, que se divide en 24 horas, de 60 minutos, de 60 segundos, y dura, por tanto, 86.400 segundos.Esta cantidad de segundos del día significaría (según la definición actual de segundo) que se ha producido 86,.400 veces "9 192 631 770 oscilaciones de la radiación emitida del isótopo 133 del átomo de cesio (133Cs)", para que la
Tierra complete un giro sobre su eje. Por otro lado,teniendo en cuenta la Astronomía que puede tomar el punto de referencia, para medir este giro o movimiento sobre su eje, el sol o las estrellas, es que se trata de tiempo solar o de tiempo sideral, respectivamente. Entonces tenemos:- Día solar medio:Es el usado para todos los asuntos cotidianos. Se define como el lapso que emplea el Sol en culminar dos veces consecutivas en el meridiano del observador, según un promedio anual. Dura 24 horas, lo cual equivale a 86.400 segundos.
Con la misma referencia, el Sol, se tiene el año tropical o año trópico, lapso que demora la Tierra en su movimiento anual. En un año trópico la Tierra da 365,242189 vueltas en torno a su eje y, por tanto, un año trópico dura 365,242189 días solares medios.
- Día sidéreo: También llamado día sideral, es el lapso entre dos tránsitos sucesivos del equinoccio medio o, de manera equivalente, es el lapso entre dos culminaciones
sucesivas de una estrella en el meridiano local. Para un observador determinado el día sidéreo comienza cuando el punto Aries atraviesa su meridiano.En un año trópico la Tierra da 365,242189 vueltas en torno a su eje respecto al Sol, pero respecto a las estrellas da una vuelta más: 366,242189. Se puede obtener una aproximación suficientemente buena del valor del día sidéreo:
• 1 año trópico = 365,242189 días = 8.765,8125 horas
• 1 día sidéreo = (8.765,8125 h/366,242189) = 23,9345 horas
El día sidéreo resulta ser algo menor de 24 horas: 23 h 56 min 4 s, aproximadamente.
En astronomía observacional se utiliza el tiempo sidéreo. Supongamos que hoy alineamos una estrella y anotamos la hora. Mañana la estrella alcanzará la misma alineación unos 3 min 55,9 s antes.
Por otra parte, hay que distinguir entre el periodo de rotación de la Tierra respecto a las estrellas y el día sidéreo propiamente dicho. Al ser el equinoccio medio un punto móvil debido a la precesión(movimiento que realiza el eje terrestre al describir una circunsferencia a manera de peonza o trompo), el día sidéreo es 0,0084 segundos más corto que el periodo rotacional respecto a las estrellas.
Resumiendo:
• Periodo rotacional(Movimiento de Rotacion de la Tierra) respecto a las estrellas: 23 h 56 min 4,0989 s
• Día sidéreo (medio): 23 h 56 min 4,0905 s
- Para superar las diferencias entre el día solar verdadero y el día sidéreo usamos el día solar medio, que dura 24 horas. Entonces, tenemos dos formas de apreciar y medir nuestro Día, generalmente, con un tiempo solar y otro civil.
Día: "Hora solar" y "hora civil"
Los relojes de Sol indican la "hora solar". Los relojes comunes indican la "hora civil". Ello nos demuestra que vivimos bajo el influjo de dos horarios, cada uno tiene sus aplicaciones y ambos son utilizados e interesantes.
El "día solar" está relacionado con la idea de que cuando el Sol alcanza su punto más alto (cuando cruza el meridiano), es mediodía y al día siguiente, cuando el Sol vuelva a cruzar el meridiano, será mediodía una vez más. El tiempo que transcurre entre dos mediodías sucesivos algunas veces es mayor y otras veces menor de 24 horas. En los meses de mitad del año, la duración del día es muy cercana a 24 horas, pero alrededor del 15 de Septiembre, los días son de 23 horas, 59 minutos y 40 segundos, mientras que cerca de la Navidad los días son de 24 horas y 20 segundos de duración.
El "día civil",es el basado en el día solar medio, está condicionado a días de 24 horas de
duración. No es real que los días sean de 24 horas, pero es obvio que es más conveniente tener un "Sol medio" de exactamente 24 horas por día, con intervalos de tiempo exactamente iguales.Obviamente esas pequeñas variaciones en la duración de los "días solares" y los "días medios" van produciendo mayores diferencias entre el "tiempo solar" y el "tiempo civil". Estas diferencias alcanzan un máximo de poco más de 14 minutos a mediados de Febrero (cuando el "tiempo solar" es lento respecto al "tiempo civil") y poco más de 16 minutos al principio de Noviembre (cuando el "tiempo solar" es rápido respecto al "tiempo civil"). Existen también otras dos variaciones menores a mediados de Mayo (cuando el "tiempo solar" es más rápido aproximadamente 4 minutos) y a finales de Julio (cuando el "tiempo solar" es más lento, un poco más de 6 minutos). (En el hemisferio Norte las diferencias son relativamente menores durante la mayoría de los meses en que hay más días soleados).
¿Porqué los días son de diferente duración?
Estas diferencias surgen por dos causas independientes.
-La primera, es que el plano del Ecuador no es el mismo que
el plano de la órbita de la Tierra alrededor del Sol, sino que está inclinado respecto de ella por lo que se conoce como el ángulo de oblicuidad.En Astronomía se denomina oblicuidad de la eclíptica.Antes hay que considerar que la Tierra, en su Movimiento de Rotación gira una vez sobre su eje no en 24 horas, sino en 23 horas 56 minutos 4 segundos. Esto es, que en el curso de un año de 365 días, la Tierra debe girar un tiempo adicional para completar su órbita alrededor del Sol.
Algunas veces llamada también simplemente oblicuidad, es la razón del ángulo que forma el plano del camino del sol a lo largo del ecuador terrestre con el plano de la Eclíptica .
Mide 23º e 4/10 del grado, aunque no es constante debido al movimiento terrestre denominado nutación. Fue calculado AC por Eratóstenes y debido a esta inclinación se producen las estaciones.
Ambos planos, del Ecuador y la Eclíptica, se cortan en el Punto Aries. Cuando el Sol está ahí se produce el inicio de la primavera en el Hemisferio Norte y el inicio del otoño en el Hemisferio Sur.
-La segunda razón es la excentricidad de la órbita de la Tierra alrededor del Sol, la cual es una elipse y no un círculo; por ello en el movimiento de Traslación alrededor del Sol no es igual todo el año. La Tierra se mueve más rápido cuando está mas cerca de él. En realidad la Tierra no gira a velocidad constante alrededor del Sol. El 2 de Enero la Tierra está 1.7% más cercana al Sol que el promedio, de manera que la velocidad angular es 3.4% mayor (conservación del momento angular). Esto hace que el día solar sea mayor que el día sideral aproximadamente 8 segundos más que el promedio,
En el video se visualizará y entenderá mejor esta realidad:
LA ECLIPTICA Y LAS ESTACIONES
Se mencionó a las Estaciones como consecuencia de la inclinación del eje de la Tierra con respecto a la Eclíptica, en su movimiento de traslación anual alrededor del Sol.
Siendo las Estaciones una de las causas de la diferente duración de los días e incluso la cantidad y forma de radiación que recibimos a través de estos períodos anuales en las diferentes zonas de nuestro planeta. Ello es importante en nuestro tiempo actual en el que observamos tantos fenómenos climáticos que parecen estar cambiando, podremos tratar de vislumbrar lo que ocurre con la climatología o tiempo en nuestro planeta.
ESTACIONES:
Las estaciones son los periodos del año en los que las condiciones climáticas imperantes se mantienen, en una determinada región, dentro de un cierto rango. Estos periodos duran aproximadamente tres meses y se denominan primavera, verano, otoño e invierno aunque en las regiones de la tierra cercanas al ecuador las estaciones son sólo dos, la estación seca y la lluviosa ya que en ellas varía drásticamente el régimen de lluvias, pero no así la temperatura.
Y es que dependiendo de la latitud y de la altura, los cambios meteorológicos a lo largo del año pueden ser mínimos, como en las zonas tropicales bajas, o máximos, como en las zonas de latitudes medias.
En Astronomía, los solsticios y equinoccios marcan la mitad de su estación respectiva, pero debido a la inercia térmica, regiones continentales suelen considerar estas cuatro fechas como el inicio de estas estaciones.
Las cuatro estaciones tradicionalmente tienen su inicio y final marcados por estos acontecimientos astronómicos, (equinoccios y solsticios).
Los dos equinoccios como la intersección del ecuador celeste y la eclíptica, y los solsticios, momentos del año en los que el Sol alcanza su máxima posición meridional o boreal; los cuatro puntos en los que inician las estaciones del año.
* Primavera (Tradicionalmente comienza con el equinoccio de primavera y termina con el solsticio de verano, mientras que astronómicamente comienza alrededor del 4 de febrero en el hemisferio norte y el 7 de Agosto en el hemisferio sur)
* Verano (Tradicionalmente comienza con el solsticio de verano y termina con el equinocio de otoño, mientras que astronómicamente comienza alrededor del 6 de mayo en el hemisferio norte y el
7 de Noviembre en el hemisferio sur)* Otoño (Tradicionalmente comienza con el equinoccio de otoño y termina con el solsticio de invierno, mientras que astronómicamente comienza alrededor del 7 de Agosto en el hemisferio norte y el 4 de febrero en el hemisferio sur)
* Invierno (Tradicionalmente comienza con el solsticio de invierno y termina con el equinoccio de primavera, mientras que astronómicamente comienza alrededor del 7 de Noviembre en el hemisferio norte y el 6 de mayo en el hemisferio sur).
Debido a la inercia térmica de la atmósfera terrestre y sus océanos, el clima de cada región está desfasado ligeramente con respecto a los períodos de mayor y menor insolación solar. Por ejemplo, en el hemisferio sur el día de mayor insolación es el 21 de diciembre, pero la masa terrestre y oceánica tarda en calentarse y la temperatura máxima se da en enero, un mes después.
Causas y efectos de las estaciones
A causa de las variaciones climáticas que sufre la Tierra, el año está dividido en cuatro períodos o estaciones. Estas variaciones en el clima son más acusadas en las zonas frias y templadas, y más suaves o impercentibles entre los trópicos. Las cuatro estaciones son: primavera, verano, otoño e invierno. Las dos primeras componen el medio año en que los días duran más que las noches, mientras que en las otras dos las noches son más largas que los días.
Las variaciones se deben a la inclinación del eje terrestre. Por tanto, no se producen al mismo tiempo en el hemisferio Norte (Boreal) que en el hemisferio Sur (Austral), sino que están invertidos el uno con relación al otro.
Mientras la Tierra se mueve con el eje del Polo Norte inclinado hacia el Sol, el del Polo Sur lo está en sentido contrario y las regiones del primero reciben más radiación solar que las del segundo. Posteriormente se invierte este proceso y son las zonas del hemisferio boreal las que reciben menos calor.
Veámoslo en video:
ESTACIONES:
Importancia de las estaciones en los seres vivos.
La incidencia de las estaciones en los seres vivos, es fundamental pues ellas establecen sus etapas y funciones básicas y esenciales, pues pautan la época de reproducción o apareamiento, entre otras etapas, es decir, marca los lineamientos principales de cada unos de los seres vivos. Por ejemplo, en los animales establece entre otras cosas, la época de apareamiento o la época de hibernación. En las plantas, el ciclos de reproducción, cosechas, etc. De manera semejante sucede, con los humanos, pues establece el ciclo de sus vidas de acuerdo a las estaciones climáticas.De manera similar ocurriría con el comportamiento humano cuando hablemos de ciclos mayores, cumpliéndose el dicho "Como es arriba, es abajo" y que también pautan o influyen en el comportamiento mental, emocional y motor de las personas.
Solsticios y equinocios
El equinoccio es un momento de tiempo (no un dia!) en el cual el centro del sol puede ser observado directamente desde el Ecuador terrestre. Astronómicamente es el momento en el cual el Sol pasa por la intersección del plano terresrte (plano ecuatorial) y el plano elíptico de la órbita de la tierra alrededor del sol.
En el equinoccio, encontramos que el día solar es más cercano al día sideral que el promedio de los demás días, es decir, es más corto,
Como vimos, las cuatro estaciones están determinadas por cuatro posiciones principales en la órbita terrestre, opuestas dos a dos, que reciben el nombre de solsticios y equinoccios. Solsticio de invierno, equinoccio de primavera, solsticio de verano y equinoccio de otoño.
En los equinoccios, el eje de rotación de la Tierra es perpendicular a los rayos del Sol, que caen verticalmente sobre el ecuador. En los solsticios, el eje se encuentra inclinado 23,5º, por lo que los rayos solares caen verticalmente sobre el trópico de Cáncer (verano en el hemisferio norte) o de Capricornio (verano en el hemisferio sur).
A causa de la excentricidad de la órbita terrestre, las estaciones no tienen la misma duración, ya que la Tierra recorre su trayectoria con velocidad variable. Va más deprisa cuanto más cerca está del Sol y más despacio cuanto más alejada.
Por esto, el rigor de cada estación no es el mismo para ambos hemisferios. Nuestro planeta está más cerca del Sol a principios de enero (perihelio) que a principios de julio (afelio), lo que hace que reciba un 7% más de calor en el primer mes del año que no a la mitad de él. Por este motivo, en conjunto, además de otros factores, el invierno boreal es menos frío que el austral, y el verano austral es más caluroso que el boreal.
A causa de perturbaciones que experimenta la Tierra mientras gira en torno al Sol, no pasa por los solsticios y equinoccios con exactitud, lo que motiva que las diferentes estaciones no comiencen siempre en el mismo preciso momento.
Ahora, la tierra tiene una inclinación de 23.45° con respecto a la órbita del sol. Si hacemos un plano paralelo a la inclinación de la tierra éste coincide en dos puntos con la órbita elíptica del sol. Estos dos puntos son en los que se producen los equinoccios, son llamados primer punto de Aries y primer punto de Libra; porque están en dirección de estas dos constelaciones.
Es debido a esta inclinación que se producen las estaciones del año y que cada día del año tiene una diferente duración en horas de día y de noche. Esta razón, así como la latitud local hacen que las horas del día varíen a lo largo del año y en las diferentes regiones del planeta, por lo que se consideró hacer un tiempo ficticio de un día de 24 horas iguales para todo el planeta.
Si se tiene como punto de referencia la órbita elíptica y no la ecuatorial tendremos que en los puntos de Aries y Libra la tierra se encuentra en los meses de Marzo para Aries y Septiembre para Libra ( actualmente, el punto de Aries está en la constelación de picis y el punto de Libra está en la consteación de Virgo, debido a los fenómenos de preseción y nutación) y que la distancia es igual hacia el ecuador. Por eso, en esos momentos la duración del día y la noche es prácticamente igual, ya que la mitad de la tierra está iluminada y la otra mitad en oscuridad.
Los puntos que se dan en Diciembre y Junio son los solsticios. El de junio es cuando el día es más largo que la noche y el de diciembre cuando la noche es más larga que el día (en el hemisferio norte, y es al revés en el polo sur), excepto en el ecuador, donde el día y la noche siempre duran 12 horas. ¿Pero qué pasa en los puntos arriba y abajo del ecuador?
Los equinoccios y los solsticios señalan, las estaciones del año. De modo que el equinoccio de Marzo indica el inicio de la primavera, el solsticio de Junio el verano, el Equinoccio de Septiembre el otoño y el solsticio de Diciembre el invierno. En el polo sur es lo contrario. Sin embargo, la duración de las estaciones no son las mismas. Hay 94 días desde el solsticio de Junio al equinoccio de Septiembre y sólo 89 días desde el solsticio de Diciembre al equinoccio de Marzo. Las estaciones no duran lo mismo por la velocidad de la órbita de la Tierra alrededor del Sol varía. Por esto, el momento de los equinoccios y solsticios varía cada año. No siempre se dan el 21 de marzo como comúnmente se cree, ni mucho menos es siempre al mediodía o a la media noche. De hecho, cada siglo hay valores extremos, como por ejemplo en el 2003 el equinoccio de Marzo fue el 20 a las 19:00 y el de Septiembre fue el 23 a las 17:47 y en el 2096 en Marzo será el 19 a las 13:03 y el de Septiembre el 21 a las 15:55.
Ahora veamos un video sobre la incidencia de los rayos solares en el planeta:
rayos solares:
Como ya se ha dicho el eje de la Tierra no es perpendicular al plano de la eclíptica, sino que está inclinado y forma "con el plano de la eclíptica" un ángulo de 66º 33'. Las latitudes 66º 33' N y 66º 33' S corresponden respectivamente con los círculos polares ártico y antártico. Este hecho implica que en su movimiento de translación la Tierra expone de manera distinta a la insolación según su posición. Parece como si la Tierra se inclinase hacia el Sol alternativamente. Este mecanismo regula el ciclo de las estaciones. El sol cae perpendicularmente entre los 23º 27' N(23º 26' 16? N); (trópico de Cáncer) y los 23º 27' S ( 23º 26' 16? S) trópico de Capricornio).
El «balanceo» descrito marca las estaciones. Se considera verano cuando el sol hace caer sus rayos perpendicularmente sobre el trópico de mismo hemisferio. En ese momento el sol ilumina el polo del propio hemisferio. Se considera invierno cuando el sol hace caer sus rayos perpendicularmente sobre el trópico de hemisferio contrario. En ese momento el sol ilumina el polo del hemisferio contrario. Se considera equinoccio cuando el sol hace caer sus rayos perpendicularmente sobre el ecuador. En ese momento el sol ilumina ambos polos, y el día tiene 12 horas de sol y 12 horas de noche.
Estas icidencias de los rayos solares demarcados por los paralelos importantes, determina zonas de la Tierra con climas característicos, es así que a partir de estos paralelos principales, la Tierra queda dividida en cinco zonas conocidas como zonas geoastronómicas:
* Una Zona Intertropical, también llamada zona tórrida, que es la zona comprendida entre los trópicos, y que el ecuador subdivide en norte y sur. Coincide con la máxima y mínima declinación del Sol, en cual alcanza grandes alturas y culmina en el cenit dos veces al año. En esta zona la radiación solar incide casi perpendicularmente y por ello es la más calurosa.
* Dos zonas templadas, las zonas comprendidas entre los trópicos y los círculos polares. El Sol nunca culmina en el cenit. La radiación solar incide más oblicuamente y por ello son menos calurosas que la anterior.
* Dos zonas glaciares o zonas polares, las zonas comprendidas entre los círculos polares y los polos. En las zonas glaciares la radiación solar incide muy oblicuamente, calentando muy poco.
Habiendo observado todo lo que implica la inclinación del eje terrestre y su influencia en la climatología mundial, podemos inferir que los cambios en la variación del eje puede tener repercusiones en el interior del planeta, ya sea con movimientos sísmicos y con cambios climáticos. Veamos el siguiente video:
Como se dice en el video, un terremoto como el ocurrido en Chile es capaz de afectar la inclinación de eje terrestre o quizás se debe decir que por los cambios que experimenta el eje terrestre es que se originan ciertos movimientos sísmicos en el planeta. Se dice que la inclinación del eje de la
Tierra cambia entre 22,1 grados a 24,5 grados en un ciclo de 41.000 años. El eje de la Tierra tiene ahora una inclinación de 23,5º respecto a la normal al plano de la Eclíptica.El ciclo de precesión de los equinoccios es probablemente más determinante en el clima de las zonas tropicales que en las polares, en donde parece jugar un papel más importante la oblicuidad del eje (la oblicuidad de una periodicidad de 41.000 años coincide bastante con la de los ciclos glaciales durante la transición del Plioceno al Pleistoceno, entre hace 2,5 y 1 millón de años).
Por otro lado, el movimiento asociado con el cambio de dirección en el espacio que experimenta el eje de rotación es llamado el Movimiento de Precesión de la Tierra que causa el Movimiento de Precesión de los Equinocios que describe un círculo completo alrededor del polo norte de la eclíptica con un período de 25 780 años (período conocido como año platónico).
El cambio en la dirección del eje de rotación de la Tierra provoca una variación del plano del
ecuador y, por tanto, de la línea de corte de dicho plano con la eclíptica. Esta línea señala en la esfera celeste la dirección del punto Aries, que es retrógrada sobre la eclíptica, fenómeno denominado precesión de los equinoccios. Las consecuencias de este fenómeno son:* El polo norte celeste se mueve en relación a las estrellas, siendo ahora la Estrella Polar alfa de la Osa Menor.
* El primer punto de Aries, intersección del ecuador con la eclíptica, retrograda sobre el ecuador en el mismo período, es decir, 50,25" por año.
Se dice: " que a principios de la Era cristiana el Sol se proyectaba al comienzo de la primavera en la constelación de Aries. Actualmente, 2000 años después, ha girado un ángulo = 50,2511 x 2000 = 27,92º, proyectándose en Piscis."
Por ahora, es importante notar que la duración del Día es variable y depende de muchas circunstancias relacionadas a los movimientos de la Tierra y la fenomenología celeste que influye sobre los acontecimientos en el interior de nuestro planeta incluyendo los cambios climáticos para los que tendremos que estar siempre preparados, y sobretodo en estos tiempos que el eje de la Tierra se moviliza provocando sismos al interior y modificaciones climáticas, marcando los cambios del nuevo Tiempo señalado astronómicamente, sin embargo es de entender que la movilización del eje terrestre es un fenómeno que siempre se ha producido y lo hace contínuamente como lo haría la manecilla de un reloj indicando cada minuto de cada hora hasta llegar a la siguiente hora.
VIDEOGRAFIA:
DIA- ESTACIONES:
http://www.youtube.com/watch?v=Io-9mpy-SjU
LA ECLIPTICA Y LAS ESTACIONES:
http://www.youtube.com/watch?v=gsZrTYeW0Tw
DIA-TERREMOTO-EJETIERRA
http://www.youtube.com/watch?v=unfMEvBAFdw&NR=1
RAYOS SOLARES:
http://www.youtube.com/watch?v=uc0jSM3yJ-U&feature=related
BIBLIOGRAFIA
http://www.sundials.co.uk/ecuasp.htm
fuehrerin-enzuazua.blogspot.com
http://fuehrerin-enzuazua.blogspot.com/
http://es.wikipedia.org/wiki/Eje_terrestre
ASTROMÍA:http://www.astromia.com/tierraluna/estaciones.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Precesi%C3%B3n_de_los_equinoccios
