Земля имеет наклонную ось вращения. В глобальном смысле – это ничто, так как Вселенная не имеет ни верха, ни низа, однако для нашего климата и восприятия времени этот факт имеет колоссальное значение. Нас интересует вращение Земли вокруг своей воображаемой оси, которая проходит через полюса, и положение оси относительно движения нашей планеты вокруг Солнца. Одно такое кругосветное путешествие мы называем годом. Во время него северное полушарие Земли на несколько месяцев оказывается наклоненным к Солнцу (лето), а в течение следующих нескольких месяцев отклоняется от него (зима). В первом случае солнце в небе находится выше и дает больше тепла, а во втором случае солнце расположено ниже и, соответственно, становится прохладней. Эти колебания в течение года воспринимаются нами как времена года.
Положение луны меняется по такому же принципу, однако здесь наблюдается обратная связь: когда зимой Северный полюс отклонен от Солнца (и следовательно, больше наклонен в сторону ночного неба), в течение дня луна находится низко у горизонта, а ночью – высоко в небе. То же самое относится и к звездам. Такое улучшение видимости наряду с долгими зимними ночами является главной причиной того, что зима – излюбленное время астрономов-любителей.
Так как зимой Северный полюс указывает в сторону, противоположную Солнцу, Южный полюс автоматически оказывается направлен к Солнцу (ведь земная ось – это прямая линия).
Пока мы дрожим от холода в своем северном полушарии, по ту сторону экватора лето уже в самом разгаре. Хотя орбита Земли не является идеально круглой, связанные с этим изменения в расстоянии между Землей и Солнцем не оказывают влияния на смену времен года. Как ни странно, на самом деле наше северное полушарие зимой находится ближе к Солнцу, чем летом.
Астрономически смена времен года происходит следующим образом: 20 марта – начало весны, 21 июня – начало лета, 22 сентября – начало осени и 21 декабря – начало зимы. Два дня в году – в день весеннего равноденствия 20 марта и в день осеннего равноденствия 22 сентября – день и ночь имеют одинаковую продолжительность, равную 12 часам. Между этими двумя датами, 21 июня, происходит летнее солнцестояние, когда солнце находится в самой высшей точке. Лето по-настоящему начинается только после этого дня, так как солнцу нужно несколько недель, чтобы как следует прогреть воздух. Это означает, что температура воздуха немного не поспевает за изменением положения солнца, и поэтому достигает своего максимума немного позже, когда дни снова начинают становиться короче. Этим же объясняется и тот факт, что зима официально начинается 21 декабря, в день зимнего солнцестояния, и настоящие холода приходят уже тогда, когда продолжительность дня начинает увеличиваться. Вы можете наглядно проследить задержку изменения температуры, сравнив дни, имеющие одинаковую продолжительность. Например, 31 августа продолжительность дня такая же, как и 11 апреля, однако 31 августа обычно стоит более теплая погода.
Прежде чем говорить о каждом времени года в отдельности (и характерной для них температуре воздуха, которая интересует нас больше всего), стоит сказать пару слов о заморозках. Ведь то, когда наступят последние весенние и первые осенние заморозки, имеет большое значение для многих чувствительных плодовых деревьев и цветов.
Заморозки опасны для многих растений. В конце концов, бо́льшая часть овощей и многие виды декоративных растений, которые мы выращиваем, пришли к нам из мест с более теплым климатом и не приспособлены для жизни при минусовых температурах. Но даже местные деревья и кустарники могут пострадать от заморозков весной, когда на них только начинают появляться листья и цветы. В отличие от покрытых корой стволов и веток деревьев, молодые побеги не могут оправиться от такого стресса и отмирают. Растение может выпустить новые побеги, однако урожая в этом году уже не будет.
Как скоро олеандр сможет покинуть оранжерею? Когда придет пора сажать на огороде помидоры и кабачки? Похожие вопросы возникают и осенью. Первые заморозки означают конец вегетационного периода, а это значит, что все наземные овощи, которые не были собраны, превратятся в неаппетитную кашу. Если температура постепенно снижается и на улице стоит сухая и ясная погода, то заморозки не будут для вас неожиданностью, и вы успеете к ним подготовиться. У вас будет достаточно времени, чтобы собрать последний урожай, занести горшки с цветами в оранжерею или в дом и укрыть многолетние растения садовым флисом.