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Las estaciones son los períodos del año en los que las condiciones climatológicas imperantes se mantienen, en una determinada región, dentro de un cierto rango. Estos periodos duran aproximadamente tres meses y se denominan invierno, primavera, verano y otoño, 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.

Ciertas culturas como las indígenas de Australia dividen el año en seis estaciones.

El clima de la Tierra está influido por variables o circunstancias de importancia y alcance diverso. En épocas recientes se ha observado que muchas intervenciones humanas a escala local han modificado, quizá irreversiblemente, los climas de muchas regiones. Así, por ejemplo, la utilización para el regadío de las plantaciones de algodón de los ríos tributarios del mar de Aral (Asia Central) provocaron que éste perdiera el 60% de su superficie y el 80% de su volumen de agua, y que sus orillas retrocedieran varios kilómetros abandonando en mitad de ninguna parte puertos pesqueros y extremando las condiciones climatológicas de la zona, ya que el mar actuaba como un regulador del clima suavizando los inviernos y templando los veranos. Igualmente, las continuas emisiones de gases que acentúan el efecto invernadero en los procesos de combustión de calefacciones domésticas, motores de automóviles e industrias, inducen un paulatino incremento de la temperatura global de la Tierra, fenómeno que se conoce como cambio climático.

Al margen de las intervenciones humanas que provocan las notas discordantes mencionadas y obviando las peculiaridades locales debidas a la proximidad del mar, la topografía, la vegetación, y otros muchos factores, se aprecia bajo la infinita variedad de climas un patrón anual que al ritmo marcado por la rotación de la Tierra alrededor del sol nos concede hoy nieve y mañana sol, en definitiva, las estaciones. Sin embargo, ¿a qué se debe dicha variación del clima?

A mayor latitud, mayor es la superficie (arco de circunferencia) iluminada por un mismo haz de luz solar (izquierda) y mayor el espesor de la atmósfera que ha de atravesar (derecha).

El factor externo que más influye en el clima es la latitud ya que cuanto mayor sea ésta más oblicuamente incidirán los rayos solares, en última instancia única fuente de calor, por lo que cabe esperar climas más fríos al norte en el hemisferio norte o al sur en el hemisferio sur. La justificación más simple que se puede encontrar a este hecho es que a mayor latitud, capas más gruesas de aire tendrá que atravesar la luz solar y menos calor alcanzará la superficie de la Tierra, además de que igual cantidad de rayos se distribuye en una mayor superficie. Esto último se puede entender con facilidad si tomamos una linterna en la que la bombilla bien podría ser el sol; alumbrando perpendicularmente al suelo, la luz, y el calor, se concentra en un pequeño círculo, mientras que si inclinamos la linterna, el círculo se abre iluminando una mayor superficie y dispersando la energía; otro tanto sucedería si en vez de inclinar la linterna curváramos la superficie iluminada. Estas variaciones también se manifiestan a lo largo del día, ya que el sol del mediodía calienta mucho más que a media tarde, cuando se encuentra próximo al horizonte.

Sin embargo estos fenómenos no explican las estaciones; hay quien cree que se deben a la distancia al sol, pero lo cierto es que la órbita de la Tierra alrededor del Sol es sensiblemente circular, debiéndose las estaciones a la oblicuidad de la eclíptica, es decir, al ángulo que forma el eje de rotación de la Tierra, inclinación axial, respecto del plano de su órbita alrededor del sol y cuya consecuencia directa es la variación de la duración del día. En efecto, si observamos la órbita de la Tierra en torno al sol, inclinada, como muestra la figura, respecto del ecuador, vemos que el sol se desplaza alternativamente entre el norte y el sur. El efecto es que aunque no nos hayamos movido, el sol sí lo ha hecho modificando nuestra latitud; evidentemente es la Tierra la que orbita alrededor del Sol, no obstante, lo que aquí interesa es la posición relativa de ambos cuerpos celestes, por lo que perdonará el lector que nos tomemos esa licencia.

Al estar la órbita inclinada respecto al ecuador aparecen cuatro puntos singulares, los equinoccios, que son los puntos en los que ambos planos se cortan y los solsticios que son los puntos de la órbita más alejados del plano del ecuador. Estos cuatro puntos marcan los cambios de estación.

Órbita de la Tierra alrededor del Sol. Solsticios y equinoccios.

En los solsticios la declinación del sol es máxima, precisamente la oblicuidad de la eclíptica, y los rayos solares inciden perpendicularmente sobre las latitudes 23,5º N y 23,5º S, paralelos que se denominan respectivamente Trópico de Cáncer y Trópico de Capricornio.

• Hacia el 21 de junio, la declinación del sol alcanza los 23,5º N por lo que el hemisferio norte se encuentra más iluminado que el sur; es, por tanto, solsticio de verano en el hemisferio norte y de invierno en el hermisferio sur iniciándose dichas estaciones en cada uno de los hemisferios. En el norte es el día más largo del año, mientras que en el sur es el más corto. Un espectador situado en el ecuador y mirando al este observará que ese día el sol asoma más al norte, a partir de entonces y a lo largo de los días se irá desplazando hacia el sur.

• Hacia el 22 de diciembre la declinación del sol alcanza los 23,5º S siendo la situación la contraria que en el caso anterior. En el hemisferio norte comienza el invierno, mientras que en el hemisferios sur comienza el verano. Un espectador viendo amanecer y mirando al este observará que el sol sale por su derecha (hacia el sur), a partir de ese día se irá desplazando al norte.

En los equinoccios la declinación del sol es de 0º, por lo que un observador en el ecuador verá amanecer por el este. Al encontrarse el sol en el plano perpendicular al eje de rotación de la Tierra, las líneas del amanecer y del anochecer se corresponden con los meridianos terrestres, siendo por ello la duración del día y de la noche en toda la tierra de doce horas.

• En el hemisferio norte se produce el equinoccio de primavera hacia el 21 de marzo y el de otoño hacia el 22 de septiembre, sucediendo inversamente en el hemisferio sur.

En algunas culturas orientales, verbigracia la china, los solsticios y equinoccios no marcan el cambio de la estación si no el punto central de la misma.

Si nos fijamos ahora en los polos, observaremos que pueden definirse dos paralelos con latitudes de 66,5 º (90-23,5) los llamados círculos polares ártico y antártico (norte y sur respectivamente), en los que durante el solsticio de verano no anochece y en el solsticio de invierno no amanece. A medida que nos acercamos a los polos desde dichas latitudes, observamos que la misma situación se produce tiempo antes y tiempo después del solsticio prolongándose la noche (o el día) durante más tiempo; en los polos el año tiene ya un único día que comienza el equinoccio de verano y termina el equinoccio de invierno, momento en el que anochece para no volver a amanecer hasta seis meses después.

Si no existiera la oblicuidad de la eclíptica, las diferentes zonas de la Tierra recibirían, según su latitud, la misma cantidad de luz a lo largo de todo el año y no existirían las estaciones. Así, el ecuador sufriría un verano abrasador y los polos un invierno glaciar eterno, mientras las latitudes intermedias disfrutarían una primavera permanente. Esta es, por ejemplo, la situación de Jupiter cuya inclinación axial es de tan sólo 1,303 º.

Ya se ha comentado con anterioridad que la órbita de la Tierra es aproximadamente circular, sin embargo, aún siendo pequeña su excentricidad de hecho existe y es la responsable de la distinta duración de las estaciones. Si la órbita de la Tierra fuera circular su velocidad sería constante a lo largo del año y cada estación tendría igual duración, sin embargo, al ser elíptica, como sabemos en vitud de las leyes de Kepler, la Tierra acelera al aproximarse al Sol y frena al alejarse del mismo. El perihelio (punto más próximo al sol) se produce cerca del 3 de enero mientras que el afelio (punto más alejado) se alcanza aproximadamente el 3 de junio. Si consideramos la situación en el hemisferio norte (boreal), vemos que la tierra se aproxima al perihelio en invierno, estación durante la cual su velocidad es mayor lo que provoca que sea ésta la de duración más corta mientras que el verano es la más larga; por el contrario en el hemisferio sur (austral) será el verano la estación más corta del año y el invierno la más larga:

• Primavera boreal y otoño austral: 92 días y 20 horas
• Verano boreal e invierno austral: 93 días y 15 horas
• Otoño boreal y primavera austral: 89 días y 19 horas
• invierno boreal y verano austral: 89 días

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Notas

Otras fuentes de información

• Comienzo y duración de las estaciones (2002-2010) (12 de marzo de 2004).