Porque o Sol não ilumina os hemisférios norte e sul de maneira uniforme durante o verão e o inverno?

A Terra realiza diferentes movimentos, e esse processo é responsável pela alternância de radiação solar em um determinado ponto terrestre. A variação do recebimento de energia solar depende do movimento de rotação, movimento de translação e da latitude do lugar.

Para demonstrar aos alunos esse fenômeno, realize uma experiência que proporciona a confirmação das mudanças de luminosidade na superfície terrestre ao longo do ano.

Para isso, serão necessários os seguintes materiais:
- cabo de vassoura
- trena métrica

Finque o cabo de vassoura em um local da escola que receba luz solar ao meio-dia. Posteriormente, solicite a formação de duplas de alunos, onde cada integrante terá uma função. A cada semana, sempre ao meio-dia, cada dupla, utilizando a trena métrica, terá que medir a sombra gerada pelo cabo de vassoura. Enquanto um aluno mede, o outro anota as informações na caderneta. Esse acompanhamento terá que ser realizado no período de um semestre.

Durante as medições, esclareça aos estudantes de que o resultado dependerá do lugar em que eles se encontram sobre a superfície da Terra. No entanto, durante parte do ano e independentemente do lugar, a sombra da ponta do cabo de vassoura se deslocará para o norte, fato que se deve ao movimento de translação.

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Em determinado dia, a sombra para e começa a voltar. Se sua cidade está no Hemisfério Sul, ou seja, abaixo da Linha do Equador, esse instante marca o Solstício de Verão. Quando ela para novamente e começa a retornar para o norte, é caracterizado o Solstício de Inverno. Quando a sombra passa pelo ponto médio entre os dois Solstícios, ocorrem os Equinócios, tanto o de primavera como o de outono, sendo que esse ciclo se repete todo ano.

É importante que o professor, durante a realização da experiência, esclareça qual o fenômeno responsável pelas alternâncias verificadas, a fim de que os alunos compreendam a dinâmica terrestre. As estações do ano também devem ser enfatizadas, ressaltando o responsável por esse processo - o movimento de translação.

Após o período estabelecido para as medições, realize um debate com os alunos abordando os dados coletados. Não se esqueça de destacar os meses nos quais ocorreram a maior e a menor incidência de luz solar no local utilizado para o acompanhamento.
 

Por Wagner de Cerqueira e Francisco
Graduado em Geografia
Equipe Brasil Escola

Este conteúdo é relacionado a Astronomia e sua relação com a geografia é por explicar as causas da variação da incidência solar que provoca diferença na distribuição da luz solar e do calor. Este tema é importante para as aulas de Fuso Horário e de Climatologia.

O Planeta Terra executa diversos movimentos na sua órbita, mas nem todos têm resultado direto para a sociedade (leia mais). Os dois movimentos mais importantes da Terra são a rotação e a translação, que acontece simultaneamente.

1º movimento: rotação

A rotação é o movimento que a Terra realiza em torno do seu próprio eixo, e dura 23h e 56 minutos (aproximadamente 24h). Esse movimento é responsável pelos dias e pela noite.

O eixo da rotação da Terra tem uma inclinação de 23º 27”, o que contribui para uma distribuição desigual da luz solar no planeta ao realizar simultaneamente os movimentos de rotação e translação.

Outro ponto importante é que a Terra tem forma de geoide, com o alongamento no centro da Terra e achatamento dos polos, levando a uma distribuição desigual da Terra.

Fonte: UFRGS

O  sentido da rotação da Terra é de oeste para leste (sentido anti-horário). Já o movimento aparente do Sol é ao contrário, de leste para oeste (sentido horário). Essa informação é relevante para fuso horário. 

2º movimento: translação

Movimento em que a Terra executa em torno do sol. Esse movimento é realizado numa órbita elíptica que dura 365 dias e 6 horas.

Obs: O ano bissexto no nosso calendário surge para compensar as 6 horas restantes do movimento de translação. Assim, a cada 4 anos é compensado um dia a mais no ano, no mês de fevereiro, com o total de 366 dias. Se não houvesse o ano bissexto o calendário sofreria modificações ao longo dos próximos anos, o que provocaria uma imprecisão nos nossos conhecimentos.

Distribuição desigual da luz solar

A consequência da translação, rotação e a inclinação da Terra provoca a formação das estações do ano como o solstício de verão e inverno e equinócio de primavera e outono.

Primeiro, vamos explicar os termos solstício e equinócio.

Solstício

Significado de solstício no latim: sol+sistere, “sol que não se mexe”.

Os raios solares atingem de forma desigual a Terra, tendo uma maior declinação da luz em relação à linha do Equador.

Quando o raio solar atingir perpendicularmente o Trópico de Capricórnio (no período de 21 de junho até 22 de setembro), será verão no hemisfério sul e inverno no hemisfério norte. O inverso acontecerá quando o raio solar atingir o Trópico de Câncer (no período de 21 de junho até 22 de setembro), sendo o verão no hemisfério norte e inverno no hemisfério sul.

Equinócio

Significado de equinócio em latim: aequus (igual) + nox (noite) = noites iguais.

Os raios solares atingem perpendicularmente a Terra, tendo a mesma duração de dias e de noite.

Consequência da distribuição desigual da luz

A consequência da distribuição da luz solar e do calor é relevante para os estudos de climatologia. Abaixo temos as zonas térmicas da Terra.

A zona intertropical é a região com maior incidência solar e de calor. A medida em que se afasta da linha do Equador em direção aos polos, a temperatura nas regiões fica mais fria tendo uma amplitude térmica maior. Nos polos, região com menor incidência dos raios solares, acontece períodos de 6 meses de luz ou 6 meses de escuridão (O “Sol da Meia Noite” e a variação na duração do dia e da noite).

Por que isso acontece?

Veja na imagem abaixo como funciona a distribuição da luz solar no equinócio e no solstício.

Nessa outra imagem é possível ver quando e como acontece a incidência solar em diferentes partes da Terra.

Perceba que as regiões polares possuem dificuldade de receber a luz solar e de como a incidência é nos Trópicos de Capricórnio, de Câncer e na linha do Equador.

No verão do Hemisfério Sul, o sol se posiciona “a pino” sobre o Trópico de Capricórnio, proporcionando nessa região uma incidência direta da luz solar. O mesmo caso é no verão do Hemisfério Norte com o Trópico de Câncer.

Porém, no período de inverno (dezembro no Hemisfério Norte e julho no Hemisfério Sul) o sol não alcança suas regiões. Por isso, é aconselhável que cada imóvel tenha sua face voltada para o sentido oposto de seu polo para receber luz solar de forma adequada. Por exemplo no Hemisfério Norte, a face do imóvel deve estar voltada para o Sul. Enquanto o imóvel no Hemisfério Sul, deve ter sua face voltada para o Norte.  Caso isso não aconteça, os imóveis durante o inverno podem ter dificuldade em receber luz suficiente, ficando mais fria e possibilitando o desenvolvimento de doenças, o que ocasionará a desvalorização do imóvel (leia mais).

No equinócio o sol corta o equador celeste, ficando o sol “a pino” na linha do Equador. As cidades nessa região possuem uma insolação praticamente igual ao longo do ano, tendo uma oscilação térmica pequena.

Resumindo

Confira nossas outras publicações

Veja também o artigo O “Sol da Meia Noite” e a variação na duração do dia e da noite. 

Leia também o artigo “Eclipses: lunar, solar e lua de sangue“. 

Indico também para quem quiser simular a translação da Terra e entender e a diferença da incidência da luz solar,  leia aqui.

Vídeo e resumo sobre movimentos da Terra

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