Почему приходит весна?

Почему меняются времена года? Дело в том, что Земля, двигаясь  вокруг Солнца, подставляет его лучам то одно своё полушарие то другое, так как "ось" её вращения  наклонена относительно плоскости её вращения вокруг Солнца (плоскости эклиптики) на 27 градусов. Поэтому лучи Солнца падают на Землю по-разному: сейчас в северном полушарии лучи падают под всё более прямым углом, сильнее пригревают - и приходит весна. А в южном полушарии в это время лучи Солнца падают наклонно и там начинается осень.

Когда в северном  полушарии зима Земля немного ближе к Солнцу, ведь её орбита не круговая, а слегка вытянутая, эллипсоидная. Но зимой у нас Солнце не поднимается высоко, его лучи скользят и не согревают. Угол падение лучей больше влияет на климат, чем незначительная разница в расстоянии.

В году два равноденствия: осеннее и весеннее. Это моменты, когда продолжительность дня и ночи на всей Земле одинаковы. Осеннее равноденствие каждый год наступает 22 или 23 сентября, а весеннее 20 марта.  

В году два солнцестояния: зимнее и летнее, зимнее 21 или 22 декабря, летнее 20 или  21 июня. Это моменты, когда разница в продолжительности дня и ночи максимальна. После зимнего солнцестояния в северном полушарии день начинает увеличиваться, а после достижения своей максимальной длительности - уменьшаться.

  Зимнее солнцестояние в 2016 году состоялось 21 декабря в 13 часов 41 минуту. Это был момент, когда Земля прошла точку орбиты, на которой прекращается сокращение светлого времени суток. Самый короткий в году день в Москве длится 7 часов. А за полярным кругом царит долгая полярная ночь.

Самый короткий день в северном полушарии ( и самый длинный в южном) это своего рода перевал, после чего у нас день начинает увеличиваться, а в южном полушарии наоборот, сокращаться. Было бы естественно считать этот момент началом нового оборота Земли вокруг Солнца, началом нового года. Сначала у нас день увеличивается по чуть-чуть, на доли секунды, потом всё быстрее. И так до равноденствия, после чего день начнёт уменьшаться.

 Но есть одна сложность. Год – это один оборот Земли вокруг Солнца. А сколько оборотов в году делает Земля вокруг своей оси? 365?  Нет.  На самом деле оборот Земли вокруг Солнца (его называют тропическим годом) содержит не целое число оборотов Земли вокруг своей оси, а чуть больше, 365,2421978...!

Поэтому чтобы привести календарь в соответствие с реальными астрономическими и климатическими процессами каждому четвертому году пришлось прибавить дополнительные сутки и назвать такие удлинённые годы високосными.  Правда, небольшая неточность из-за этих тысячных долей секунды всё-таки осталась – и чтобы её исправить один раз в 400 лет один год кончающийся на два нуля, решили считать не високосным. Таким будет 2100-й год.  

 Теперь вроде всё в порядке. Хотя, строго говоря, всё не так уж стабильно, скорость вращения Земли вокруг Солнца медленно уменьшается, наша планета остывает как утюг и постепенно замедляет своё вращение, но думаю, достигнутой точности летоисчисления на несколько тысяч лет нам хватит.

Впрочем, можно заглянуть и в большой Космос. 

Вот картинка нашей Галактики в профиль. Это огромное дискообразное звездное скопление массой примерно в 100 миллиардов масс Солнца, хотя реальное число звёзд в Галактике в разы больше. На окраине Галактики примостилось и наше Солнышко с его крошечными планетами. Свет от Солнца до нас идёт 8 минут, а от Луны  - всего 1 секунду. А от ближайшей звезды целых 4,5 года. До центра Галактики свет идёт 28 тысяч лет. До отдалённых галактик и их скоплений - миллионы и миллиарды лет.

Земля двигаясь вокруг Солнца со скоростью 30 км/сек делает один оборот в год. Солнце, двигаясь со скоростью 250 км/сек делает один оборот вокруг центра Галактики за 176 - 212 миллионов лет.  Считается что мы сейчас живём в самом начале нового галактического года, всего лишь на пятом или десятом миллионе земных лет. Но "момент " наступления нового оборота Солнца вокруг центра Галактики понятие во времени растяжимое. Человечеству со времён неолита всего-то 10 тысяч лет, это ничтожно малое мгновение жизни нашей планеты, которой уже 3,75 млрд лет.  А сколько Земле галактических лет - легко подсчитать разделив эти 3,75 миллиарда на 200 миллионов... Так что Земле нашей всего-то 18 галактических лет. 

Начало галактического года решили условно определять регулярностью крупных геологических перемен на Земле и различными астрофизическими измерениями.