¿Por qué no es el solsticio el día más cálido / más frío?

 

El solsticio de invierno es el día más corto del año, el solsticio de verano es el más largo. Dependiendo de si vives al norte o al sur de los trópicos, esto ocurre alrededor del 20 de junio y 20 de diciembre de cada año, o al revés.

 

Es justo después del solsticio de invierno aquí. Escuché a alguien preguntar: si el día más corto ya pasó, ¿Por qué sigue siendo cada vez más frío?? ¿Por qué los meses más fríos / más calurosos no son junio y diciembre? ¿Por qué, en cambio, el clima sigue empeorando hasta agosto o febrero? Los días se están haciendo mas largos. ¿Por qué no estamos calentando?

¿Por qué el clima sigue empeorando? (Imagen del desierto del usuario de flickr Mick Stanic. Imagen del esquiador en el dominio público)

El clima es complicado. Por completo, completamente explícalo, deberías recurrir a la física, la química, la geología, la astronomía, incluso sin profundizar en la política y la economía del cambio climático. También necesitarías muchas matemáticas, por supuesto. En el camino, deberías resolver incidentalmente suficientes problemas matemáticos difíciles para hacerte famoso decenas de veces. ¡Uno de estos problemas es tan difícil e importante que tiene una recompensa de un millón de dólares!

Pero no vamos a cavar tan profundo aquí. En cambio, usaremos unas pocas gotas de cálculo amigable para explicar por qué el clima sigue empeorando.

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Aquí está el cálculo que necesitaremos:

Cuando algo es tan grande o tan pequeño como se pone, no se está haciendo más grande o más pequeño.

¿Qué? ¿Estás diciendo que no es cálculo?

De acuerdo, admito que no Mira como el cálculo Pero, ¿recuerdas cuando tu profesor de calc dijo este mumbo-jumbo:

los mínimos y máximos locales ocurren cuando la derivada es cero

Básicamente, esa es solo una manera elegante de decir “Cuando algo es tan grande o tan pequeño como se pone, no se está haciendo más grande o más pequeño”.

Desenvolvemos poco a poco lo que comenta tu profesor.

  • mínimos y máximos locales“Significa que algo es tan grande o tan pequeño como se va a poner. El día más caluroso del año es el máximo local de temperatura: es el día en que ese número en su aplicación meteorológica es tan grande como va a ser.
  • la derivada“Es la rapidez con que algo está cambiando. La derivada de la temperatura (contra el tiempo) es qué tan rápido se calienta el clima. Los derivados negativos de la temperatura ocurren cuando las cosas se enfrían.
  • En este contexto, “la derivada es cero“Significa que no se está enfriando ni calentando.
  • Entonces, “los mínimos y máximos locales ocurren cuando la derivada es cero“Significa” Cuando algo es tan grande o tan pequeño como se pone, no se está haciendo más grande o más pequeño “.

La razón por la cual es bastante simple. Si el clima se está calentando, hoy no es el día más caluroso del año, mañana es más cálido. De la misma manera, si el clima se está enfriando, ayer fue más cálido. Si hoy es el día más caluroso, la temperatura no sube ni baja, la derivada es precisamente cero.

Entonces, volvamos a los solsticios. El solsticio de invierno es el día más corto del año, en términos generales, el día en que su hemisferio recibe menos calor que cualquier otro día. Es un mínimo local de cuánto se calienta su ciudad. ¡Pero eso no significa que sea el día más frío!

Imagina que acabas de llegar de una noche helada y te paras frente a un calentador. De repente estás bañado en calor, ¡pero aún no estás caliente! ¡Solo te estás calentando! Del mismo modo, en el momento en que sales de la sauna al vestíbulo del gimnasio con aire acondicionado, ¡todavía estás caliente!

¿Qué tan rápido calentará o enfriará? Eso depende de cuánto calor esté recibiendo o perdiendo. ¿Quieres calentar más rápido? ¡Sube el calentador!

El calor que se absorbe no controla la temperatura. En cambio, controla la tasa de cambio de temperatura. De lo contrario, ¿por qué tendríamos que esperar dos minutos para un burrito de microondas?

En el solsticio de invierno, tenemos menos calor que cualquier otro día. El calor que se absorbe es mínimo. En lugar de ser el día de bajas temperaturas, es un día de bajas temperaturas rápidas.

Y piense lo que significa el solsticio de verano: esos largos, largos días de cielos azules y sol abrasador. Estamos absorbiendo montones y montones de calor, por lo que el clima se calienta muy, muy rápido en junio / diciembre. Las temperaturas no alcanzan su punto máximo en los solsticios, cambian rápidamente entonces. Los días más calurosos y más fríos suceden uno o dos meses más tarde.

En algunos lugares, el clima en febrero es horrible, horriblemente caluroso o terriblemente frío, durante todo el mes. Asimismo, julio o agosto. Agradece si vives en un lugar donde las temperaturas extremas son agradables.

En febrero / agosto, las temperaturas no cambian mucho. O, más matemáticamente, el la tasa de cambio de temperatura es cero, y entonces la temperatura “disfruta” de un mínimo o máximo local. Febrero trae el clima más frío al hemisferio norte, y apestosos largos días de verano al sur.

Y esto no es A pesar de el solsticio sucedió dos meses antes, pero porque.

Ahora entiendes por qué?
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