Zima: Najzimniejsza pora roku

Zima, najzimniejsza pora roku, przypada na okres pomiędzy jesienią a wiosną. Jest kojarzona z niskimi temperaturami i lodowatą pogodą, ale jej wpływ i czas trwania zmieniają się w zależności od lokalizacji. Im dalej od równika leży dany obszar, tym zimniejsze temperatury go dotykają. Temperatury w regionach równikowych pozostają względnie stałe pomimo zmieniających się pór roku. Dzieje się tak, ponieważ z powodu krzywizny Ziemi, obszary równikowe otrzymują więcej światła słonecznego, zgodnie z programem Atmospheric Radiation Measurement (ARM).

Zmieniające się ramy czasowe

Większość ludzi myśli, że najzimniejsza pora roku zaczyna się podczas przesilenia zimowego, ale w rzeczywistości istnieją dwie definicje zimy.

Zima astronomiczna – to, co większość ludzi uważa za zimę – jest określana przez pozycję Ziemi wokół Słońca i obejmuje okres od przesilenia zimowego do równonocy wiosennej. Przesilenie zimowe wyznacza czas, kiedy Słońce przechodzi bezpośrednio nad równikiem. Na półkuli północnej przypada ono około 21 grudnia, a na półkuli południowej około 21 czerwca, jak podaje National Weather Service (NWS). Jest to najkrótszy dzień w roku i został odnotowany i obchodzony przez wiele różnych kultur na całym świecie.

W czasie przesilenia zimowego, odpowiedni biegun jest odchylony o 23.5 stopnia od Słońca, według NWS. Tego dnia na półkuli północnej, biegun północny jest dalej od gwiazdy wytwarzającej ciepło, podczas gdy na półkuli południowej, która doświadcza lata, jest bliżej.

Ale każdy, kto regularnie angażuje się w sporty zimowe może powiedzieć, że zimowa pogoda ma tendencję do spadania przed połową grudnia lub czerwca. Meteorologiczna zima wypada wcześniej, obejmując trzymiesięczny okres od grudnia do marca, według NOAA. Jest ona oparta na rocznym cyklu temperatur i kalendarzu, a nie na podróży Ziemi wokół Słońca.

Zima na półkulach

Ludzie mieszkający na półkuli północnej częściej doświadczają mroźniejszej zimy niż ci na półkuli południowej. W rzeczywistości, wszystkie najzimniejsze kraje na świecie znajdują się na półkuli północnej. Należą do nich Kazachstan, Rosja, Grenlandia, Kanada, Stany Zjednoczone, Islandia, Finlandia, Estonia i Mongolia, według Earth & World. (Choć nie jest to kraj, Antarktyda, na półkuli południowej, jest technicznie najzimniejszym regionem na Ziemi.)

Dlaczego więc tak wiele krajów na półkuli północnej jest znacznie zimniejszych niż te na półkuli południowej? Dzieje się tak, ponieważ istnieje kilka głównych różnic pomiędzy tymi dwoma półkulami, jeśli chodzi o czynniki, które wpływają na klimat: wielkość masy lądowej, jak blisko lądu znajduje się region polarny oraz ilość pokrycia oceanicznego.

Po pierwsze, na półkuli północnej znajdują się większe masy lądu na wyższych szerokościach geograficznych, nawet w obrębie koła podbiegunowego, takie jak Grenlandia, północne części Norwegii, Szwecji, Finlandii i Islandii oraz mroźne tundry Ameryki Północnej, Europy i Azji. Dla kontrastu, większe masy lądowe na półkuli południowej znajdują się bliżej równika i żadne kraje nie leżą na lub poniżej koła podbiegunowego – jedynie zamarznięty, niezaludniony kontynent Antarktydy.

Innym ważnym moderatorem temperatury jest ocean. Według książki „Atmospheric Temperature Profiles of the Northern Hemisphere” (Springer, 2012) oceany pokrywają 81 procent półkuli południowej, podczas gdy na półkuli północnej tylko 61 procent. Cała ta woda, która przechowuje i przewodzi ciepło lepiej niż ląd, pomaga utrzymać nieco cieplejsze i bardziej stabilne temperatury.

Adaptacja do pogody

Zima przynosi wiele zmian w otaczającym ją świecie. Podczas zimy, niektóre zwierzęta migrują, co oznacza przeniesienie się do innego obszaru na czas sezonu. Zazwyczaj zwierzęta udają się zimą na południe, do cieplejszych obszarów. W odpowiedzi na globalne ocieplenie niektóre gatunki ptaków wcześniej przybywają na wiosenne tereny lęgowe i wcześniej składają jaja, jak wynika z raportu World Wildlife Fund (WWF). W Europie niektóre ptaki, które normalnie migrują, przestały migrować całkowicie, zgodnie z raportem.

Ruch gatunków ma do czynienia ze zmianami w siedlisku, jak również, Keith Peterman, profesor chemii w York College of Pennsylvania, i Gregory Foy, profesor chemii w York College of Pennsylvania, wyjaśnił do Live Science. W migracji nie chodzi tylko o utrzymanie ciepła. Zwierzęta mogą być zmuszone do opuszczenia swojego normalnego siedliska z powodu zmian w ich podaży żywności i wprowadzenia nowych bakterii lub wirusów (z powodu zmiany klimatu), gdzie mają słabą odporność.

Inne zwierzęta rozpoczynają okres hibernacji podczas zimy, przechodząc dużą część sezonu w stanie bliskim snu. Ponieważ wiele roślin umiera lub jest w stanie uśpienia, zwierzęta mogą gromadzić zapasy żywności, aby pomóc im w okresach niedostatku.

Oprócz zmiany lokalizacji i nawyków, niektóre zwierzęta mogą również zmienić swój wygląd. Zwierzęta takie jak zające i lisy mogą zmienić swoje ubarwienie, aby lepiej wtopić się w śnieżne krajobrazy. Na przykład, włosy zająca są brązowe w ciepłych miesiącach, ale potem stają się białe, aby wtopić się w śnieg, jak podaje National Geographic. Inne zwierzęta mogą hodować grubsze futro, aby pomóc im utrzymać ciepło.

Ekstremalne temperatury i niezwykłe zimy

Antarktyda szczyci się obecnie najniższą temperaturą w historii. W dniu 10 sierpnia 2010 roku naukowcy odnotowali temperaturę minus 136 stopni F (minus 93.2 stopni C) na Antarktydzie na Płaskowyżu Wschodniej Antarktydy, według NASA.

Najniższa temperatura w Stanach Zjednoczonych została ustalona na Alasce 23 stycznia 1971 roku. Rtęć spadła do minus 80 F (minus 62 C) w Prospect Creek, na północ od Fairbanks, według Weather Channel.

Although zima ma tendencję do być trudny czas dla zwierząt i ludzi podobnie, niektóre zimy gospodarzem więcej ekstremalnej pogody niż inni. Niektóre z ekstremalnych burz są wymienione poniżej:

Znany jako Sztorm Stulecia, system burzowy, który uformował się nad Zatoką Meksykańską w marcu 1993 roku pokrył wschodnie Stany Zjednoczone opadami śniegu, rozproszonymi tornadami i huraganowymi wiatrami o prędkości do 120 mph (193 km/h), według NOAA. Burza dotknęła 26 stanów, a śnieg spadł tak daleko na południe, jak zwykle słoneczne Jacksonville na Florydzie. Zaspy sięgały nawet 35 stóp, a wiele południowych stanów, nieprzygotowanych na konieczność usuwania śniegu na dużą skalę, zostało całkowicie zamkniętych.

W lutym 2012 roku śmiertelna fala zimna spustoszyła Europę, powodując śmierć ponad 800 osób. Temperatury osiągnęły tak niski poziom jak minus 38,6 stopni Fahrenheita (minus 39,2 Celsjusza), a śnieg pokrył kilka krajów, ustanawiając rekordy dla wielu z nich. Druga co do długości rzeka w Europie, Dunaj, zamarzła, podobnie jak kanały w Wenecji. Północna Afryka również odczuła skutki burzy, a śnieg pokrył część Sahary. Ponad 100 000 ludzi zostało uwięzionych przez śnieg i lód.

11 listopada 1940 roku „zamieć w Dniu Zawieszenia Broni” szybko obniżyła temperaturę z 60 stopni do wartości jednocyfrowych w czasie krótszym niż 24 godziny, jak podaje Star Tribune. Huraganowy wiatr, osiągający prędkość do 129 km/h, zepchnął śnieg w 20-stopowe zaspy na Środkowy Zachód. Niespodziewana zmiana pogody pochłonęła 49 ofiar śmiertelnych, z których wielu było myśliwymi uwięzionymi na odległych terenach.

W marcu 1888 roku burza śnieżna pokryła północno-wschodnie Stany Zjednoczone, od Maine aż po Waszyngton, D.C., 55 calami (139,7 centymetrów) śniegu, według History Channel. Ponad cztery stopy śniegu spadły w Connecticut i Massachusetts, podczas gdy Nowy Jork i New Jersey miały prawie trzy i pół stopy. Sztorm zatopił 200 statków i zabił 400 osób.

Zimą 1783 roku temperatury w Europie znacznie spadły, osiągając nawet 3,6 stopnia F (2 stopnie C).

Historycznie Mała Epoka Lodowa, która miała miejsce między XIV a XIX wiekiem, jest prawdopodobnie najbardziej pamiętnym okresem ekstremalnego zimna. Kilka erupcji wulkanicznych wywołało ekspansję arktycznego lodu morskiego i uruchomiło reakcję łańcuchową niższych temperatur na całym świecie, według badań opublikowanych w czasopiśmie Geophysical Research Letters. Klimat był związany z wieloma trendami i wydarzeniami, według History Channel, w tym z Czarną Śmiercią, Wojną Trzydziestoletnią, polowaniami na czarownice po obu stronach Atlantyku, Rewolucją Francuską i wynalezieniem roweru.

Bycie ciepłym

Mroźne zimy mogą szybko przynieść zagrażające życiu warunki medyczne, takie jak hipotermia. Hipotermia to stan, w którym temperatura ciała człowieka spada poniżej 95 F (35 C), według Mayo Clinic. Niskie temperatury i chłód wiatru mogą sprawić, że temperatura ciała spadnie w ciągu kilku minut.

Niskie temperatury mogą również powodować odmrożenia, zamarzanie skóry i tkanki. Niskie temperatury są tylko jednym z czynników, jeśli chodzi o podatność na odmrożenia. „Inne czynniki również wchodzą w grę, w tym wiek/rozmiar osoby (np. szybszy początek u małych dzieci) lub jeśli osoba ma mniej niż optymalne krążenie do dystalnych części ciała, takich jak dłonie/palce/stopy/palce u stóp” – powiedział dr Nicholas Lorenzo, główny lekarz MeMD, internetowej firmy świadczącej usługi zdrowotne.

Aby uniknąć hipotermii i odmrożeń, ważne jest, aby utrzymywać całą skórę pod przykryciem i suchą podczas zimnej pogody. Gdy u osoby wystąpi hipotermia lub odmrożenia, głównym sposobem leczenia jest ogrzanie pacjenta.

Zimowe cytaty

„Now is the winter of our discontent.” – William Shakespeare

„Jeśli nadejdzie zima, czy wiosna może być daleko w tyle?” – Percy Bysshe Shelley

„Śmiech jest słońcem, które wypędza zimę z ludzkiej twarzy.” — Victor Hugo

„Winter is not a season, it’s an occupation.” ― Sinclair Lewis

„Winter is the time for comfort, for good food and warmth, for the touch of a friendly hand and for a talk beside the fire: it is the time for home.” ― Edith Sitwell

„You can’t get too much winter in the winter.” — Robert Frost

„Winter is nature’s way of saying, 'Up yours.'” ― Robert Byrne

„What good is the warmth of summer, without the cold of winter to give it sweetness.” ― John Steinbeck

„Melancholy were the sounds on a winter’s night.” ― Virginia Woolf

„I had slumps that lasted into the winter.” — Bob Uecker

Additional reporting by Traci Pedersen and Alina Bradford, Live Science contributors.