Diciembre en Bogotá y diciembre en Oslo
En diciembre, en Bogotá, el Sol sale a las seis de la mañana y se esconde a las seis de la tarde, como casi siempre.
En Oslo, la capital de Noruega, en diciembre el Sol sale después de las nueve de la mañana y se esconde antes de las cuatro de la tarde. Hace muchísimo frío y nieva. Es invierno.
Seis meses después, en junio, en Oslo el Sol brilla desde las cuatro de la mañana hasta casi las once de la noche. Es verano.
¿Y en Bogotá? En junio el Sol sale a las seis y se esconde a las seis. ¡Igual que en diciembre!
¿Por qué en Oslo hay estaciones tan marcadas y en Colombia no? Vamos a descubrirlo.
Las cuatro estaciones (donde las hay)
En muchos países lejos del ecuador el año se divide en cuatro estaciones:
| Estación | En el norte (Oslo, Madrid, Nueva York) | ¿Cómo es? |
|---|---|---|
| Primavera | marzo a junio | se va el frío, florecen las plantas |
| Verano | junio a septiembre | calor, días muy largos |
| Otoño | septiembre a diciembre | se caen las hojas, días más cortos |
| Invierno | diciembre a marzo | frío, nieve, días muy cortos |
En el hemisferio sur (Buenos Aires, Santiago de Chile) las estaciones van al revés: cuando en Oslo es invierno, en Buenos Aires es verano.
¿Y por qué al revés? La respuesta está en el eje de la Tierra.
El eje inclinado de la Tierra
La Tierra gira sobre sí misma como un trompo. La línea imaginaria alrededor de la cual gira se llama eje.
Ese eje no está derecho. Está inclinado 23,44 grados respecto a su camino alrededor del Sol. Casi 23 grados y medio.
¿Cuánto es eso? Un ángulo recto tiene 90 grados. Si lo partes en cuatro partes iguales, cada una tiene 22,5 grados. La inclinación de la Tierra es un poquito más que eso: un cuarto de ángulo recto.
Lo más importante: mientras la Tierra da la vuelta al Sol, el eje siempre apunta hacia el mismo lugar del cielo. No se mueve con la Tierra.
Entonces:
- En junio, el polo norte está inclinado hacia el Sol. El norte recibe luz más de frente y durante más horas: es verano allá.
- En diciembre, el polo norte está inclinado lejos del Sol. El norte recibe luz de lado y durante pocas horas: es invierno allá. Y en el sur, verano.
- En marzo y en septiembre, ninguno de los dos polos se inclina hacia el Sol. Día y noche duran casi lo mismo en todo el planeta.
Luz de frente y luz de lado
¿Por qué importa si la luz llega de frente o de lado? Prueba esto con una linterna.
Alumbra una hoja cuadriculada desde arriba, de frente. La luz forma un círculo pequeño y brillante. Cuenta los cuadritos iluminados: digamos que son 4.
Ahora alumbra la misma hoja de lado, inclinando la linterna. La luz se estira y forma una mancha grande y pálida. Cuenta: ahora son unos 12 cuadritos.
Es la misma luz, pero repartida en tres veces más cuadritos. A cada cuadrito le toca la tercera parte de la luz. Por eso calienta menos.
Cuando el polo norte se inclina lejos del Sol, la luz llega de lado al norte: a cada pedazo de suelo le toca poca luz. Es invierno.
¿Y Colombia? Vivimos cerca del ecuador
La latitud es un número que dice qué tan lejos del ecuador está un lugar. En el ecuador la latitud es 0 grados. En el polo norte, 90 grados.
- Bogotá: unos 5 grados al norte del ecuador.
- Leticia: unos 4 grados al sur del ecuador.
- Oslo: unos 60 grados al norte.
Colombia está casi en el ecuador. ¿Qué cambia?
Cuando el eje se inclina, los lugares cerca del ecuador casi no notan la diferencia: la luz del Sol les llega bastante de frente todo el año, y el día dura casi siempre lo mismo.
Mira la tabla:
| Lugar | Latitud | Horas de luz el 21 de junio | Horas de luz el 21 de diciembre | Diferencia |
|---|---|---|---|---|
| Bogotá | 5° N | unas 12 h 15 min | unas 11 h 45 min | media hora |
| Oslo | 60° N | unas 18 h 30 min | unas 5 h 30 min | ¡13 horas! |
En Bogotá, entre el día más largo y el más corto hay media hora de diferencia. En Oslo, ¡13 horas!
Por eso en Colombia no hay invierno ni verano como en Oslo. El Sol nos calienta casi igual todo el año.
El Sol encima de nuestra cabeza
Hay algo que solo pasa cerca del ecuador: dos veces al año, al mediodía, el Sol queda justo encima de nuestra cabeza. En Bogotá ocurre a comienzos de abril y a comienzos de septiembre.
Ese día, al mediodía, un palo clavado derecho en el suelo no tiene sombra. En Oslo eso no pasa nunca: el Sol siempre queda inclinado hacia el sur.
No es por la distancia al Sol
Mucha gente cree que hay invierno porque la Tierra se aleja del Sol. No es así.
La Tierra está más cerca del Sol a comienzos de enero (147 millones de km) y más lejos a comienzos de julio (152 millones de km).
¡Pero en enero es invierno en el norte! Si fuera por la distancia, enero sería el mes más caliente.
Además, la diferencia es pequeña: 152 − 147 = 5 millones de km. Comparado con 150 millones, 5 es como 1 de cada 30. Muy poco.
Lo que manda es la inclinación del eje, no la distancia.
Colombia: temporadas secas y de lluvias
En Colombia la gente dice «invierno» cuando llueve mucho y «verano» cuando hace sol. Son palabras cómodas, pero no son las estaciones de Oslo: aquí no cambia la temperatura, cambia la lluvia.
El IDEAM, el instituto que estudia el clima del país, explica que en la mayor parte de la región Andina y en el oriente del Caribe hay dos temporadas de más lluvias al año:
- la primera, de mediados de marzo a mediados de junio;
- la segunda, en octubre y noviembre.
Entre ellas vienen dos temporadas más secas: hacia enero y febrero, y hacia julio y agosto. Como hay dos de cada una, a ese patrón lo llaman bimodal.
En la Orinoquía y la Amazonía el patrón es distinto: una sola temporada larga de lluvias hacia la mitad del año y una sola temporada seca. Lo llaman monomodal.
En Colombia, entonces, hay dos tipos de «clima del año»: según dónde vivas, llueve dos veces al año o una. Pregúntales a tus abuelos en qué meses llueve más donde ellos crecieron.
Juega con el simulador
Elige el modo Científico.
- En Lugar, escoge Bogotá. Mira la gráfica de horas de luz: es casi una línea plana. Lee cuántas horas hay en junio y en diciembre.
- Cambia a Oslo. ¿Qué forma tiene ahora la gráfica? ¿Cuál es el máximo y cuál el mínimo?
- Cambia a Buenos Aires. ¿En qué mes tiene el día más largo? ¿Por qué está al revés que Oslo?
- Escoge la fecha Solsticio de junio y mira el dibujo de la órbita: ¿hacia dónde apunta el polo norte?
- Escoge Equinoccio de marzo: ¿cuántas horas de luz hay en Bogotá, en Oslo y en Buenos Aires?
¡Es de día!
Actividad: la linterna y la cuadrícula
Materiales: una linterna, una hoja cuadriculada (de cuadrícula grande), un lápiz, un transportador (opcional), un cuarto oscuro.
- Pon la hoja en la mesa. Alumbra desde 30 cm de altura, con la linterna derecha (apuntando hacia abajo).
- Dibuja con el lápiz el borde de la mancha de luz. Cuenta los cuadritos que quedaron dentro. Anota el número.
- Sin cambiar la distancia, inclina la linterna hasta que quede como a mitad de camino entre derecha y acostada (unos 45 grados, si tienes transportador).
- Dibuja el borde de la nueva mancha y cuenta los cuadritos. Anota.
- Inclina aún más (unos 70 grados). Dibuja, cuenta y anota.
- Haz una tabla con tres filas: inclinación, cuadritos iluminados, ¿se ve más brillante o más pálida?
Pregunta final: si en cada caso la linterna da la misma luz, ¿cuánta luz le toca a cada cuadrito cuando hay el doble de cuadritos? ¿Qué parte de la Tierra recibe el Sol «de frente» en junio: el norte o el sur?
Actividad: la naranja que da la vuelta
Materiales: una naranja, un palillo largo, una lámpara sin pantalla en el centro de una mesa.
- Atraviesa la naranja con el palillo: es el eje. Inclina el palillo un poco (un cuarto de ángulo recto).
- Marca con marcador el ecuador y un puntico donde estaría Colombia, cerca del ecuador. Marca otro puntico arriba, donde estaría Oslo.
- Camina alrededor de la lámpara con la naranja, manteniendo el palillo apuntando siempre hacia la misma pared.
- Párate en cuatro lugares (junio, septiembre, diciembre, marzo) y mira: ¿el puntico de Oslo recibe luz de frente o de lado? ¿Y el de Colombia?
Pregunta final: ¿en cuál de las cuatro posiciones el puntico de Oslo casi no recibe luz? ¿Qué estación es?
Ejercicios
- En Oslo, el 21 de junio hay unas 18 horas y media de luz. ¿Cuántas horas dura la noche?
Ver solución
Un día completo tiene 24 horas. 24 h − 18 h 30 min = 5 h 30 min de noche.
- En Bogotá, el día más largo dura unas 12 h 15 min y el más corto unas 11 h 45 min. ¿Cuál es la diferencia? Compárala con la de Oslo (13 horas): ¿cuántas veces más grande es la de Oslo?
Ver solución
12 h 15 min − 11 h 45 min = 30 min (media hora). Trece horas son 26 medias horas, así que la diferencia de Oslo es 26 veces más grande que la de Bogotá.
- La Tierra está a 147 millones de km del Sol en enero y a 152 millones en julio. ¿En qué mes está más cerca? ¿Hay invierno o verano en el norte en ese mes? ¿Qué nos enseña eso?
Ver solución
Está más cerca en enero. En enero es invierno en el norte. Eso nos enseña que las estaciones no se deben a la distancia al Sol, sino a la inclinación del eje.
- Con la linterna derecha se iluminaron 5 cuadritos. Con la linterna inclinada, 15. Si la linterna da siempre la misma luz, ¿a cada cuadrito le toca más o menos luz cuando está inclinada? ¿Qué parte?
Ver solución
Le toca menos: 15 ÷ 5 = 3, así que hay tres veces más cuadritos y a cada uno le toca la tercera parte de la luz.
- Verdadero o falso: «En Colombia, cuando la gente dice que llegó el invierno, quiere decir que va a nevar». Explica.
Ver solución
Falso. En Colombia «invierno» quiere decir temporada de lluvias. La temperatura casi no cambia durante el año porque estamos cerca del ecuador. Nieve solo hay en las montañas más altas, todo el año, por la altura y no por la época.
✦ Mini-prueba
Recuerda
- El eje de la Tierra está inclinado 23,44 grados y apunta siempre al mismo lugar del cielo.
- La luz que llega de lado se reparte en más espacio y calienta menos. Eso hace el invierno.
- Las estaciones no se deben a la distancia al Sol: estamos más cerca en enero.
- Cerca del ecuador el día dura casi 12 horas todo el año. Por eso en Colombia no hay invierno ni verano.
- En Colombia hay temporadas secas y de lluvias: dos de cada una en la región Andina (bimodal), una en la Orinoquía y la Amazonía (monomodal).
🍎 Guía docente
- Tiempo
- 2 sesiones de 55 min
- Estándar MEN
- Ciencias Naturales 4.º a 5.º: «Relaciono el movimiento de traslación con los cambios climáticos»; «Describo las características físicas de la Tierra y su atmósfera»; «Registro mis observaciones, datos y resultados de manera organizada y rigurosa (sin alteraciones), en forma escrita y utilizando esquemas, gráficos y tablas». Matemáticas 4.º a 5.º: «Identifico, represento y utilizo ángulos en giros, aberturas, inclinaciones, figuras, puntas y esquinas en situaciones estáticas y dinámicas»; «Interpreto información presentada en tablas y gráficas. (pictogramas, gráficas de barras, diagramas de líneas, diagramas circulares)»; «Reconozco el uso de algunas magnitudes (longitud, área, volumen, capacidad, peso y masa, duración, rapidez, temperatura) y de algunas de las unidades que se usan para medir cantidades de la magnitud respectiva en situaciones aditivas y multiplicativas».
- Evidencia de aprendizaje
- Explica con la naranja y la lámpara por qué junio es verano en el norte e invierno en el sur; registra en una tabla los cuadritos iluminados con la linterna a tres inclinaciones y concluye que la luz inclinada calienta menos; compara en la gráfica del simulador las horas de luz de Bogotá y Oslo; distingue las estaciones de las temporadas de lluvias colombianas.
Materiales
- Linternas (una por grupo) y hojas cuadriculadas de cuadro grande
- Transportadores (opcional)
- Naranjas y palillos largos; una lámpara sin pantalla
- Salón que se pueda oscurecer
- Computador o tableta con el simulador (modo Científico)
- Fotocopia de la tabla de horas de luz de Bogotá y Oslo
Secuencia sugerida
Sesión 1. El eje inclinado (55 min). Inicio (10 min): leer las horas de salida y puesta del Sol en Bogotá y en Oslo en junio y en diciembre; pregunta «¿por qué allá cambia tanto y aquí no?». Desarrollo (35 min): actividad de la linterna y la cuadrícula por grupos, con tabla de tres inclinaciones; luego la naranja alrededor de la lámpara, deteniéndose en las cuatro posiciones. Cierre (10 min): cada grupo explica con la naranja por qué junio es verano en Oslo.
Sesión 2. Latitud, distancia y clima colombiano (55 min). Inicio (10 min): «¿La Tierra está más cerca del Sol en verano?» (votación y luego el dato). Desarrollo (30 min): simulador en modo Científico, comparando las gráficas de horas de luz de Bogotá, Oslo y Buenos Aires; tabla de horas de luz y ejercicios 1 a 3. Después, lectura de la sección sobre temporadas secas y de lluvias; los estudiantes consultan en casa en qué meses llueve más en el lugar de origen de su familia y lo clasifican como bimodal o monomodal. Cierre (15 min): ejercicios 4 y 5 y mini-prueba.
Nota sobre los datos. Las horas de luz de la tabla se calcularon con las fórmulas del simulador (sin refracción atmosférica; con ella el día es unos 7 minutos más largo en todos los casos, así que las diferencias no cambian). Las temporadas de lluvias corresponden a la regionalización del IDEAM; en la costa Pacífica llueve casi todo el año (régimen «no estacional»), un buen tema para estudiantes de esa región.
Errores frecuentes
- Creer que hay invierno porque la Tierra se aleja del Sol. Dar el dato del perihelio (enero, 147 millones de km) y pedir que lo confronten con el invierno del norte.
- Pensar que el eje «se mueve» o «se endereza» durante el año. En la actividad de la naranja, insistir en que el palillo apunte siempre a la misma pared.
- Confundir el «invierno» colombiano (lluvias) con el invierno de las zonas templadas (frío y días cortos). Aclarar que son palabras distintas para fenómenos distintos y que en Colombia la temperatura cambia sobre todo con la altura, no con el mes.
- Creer que en el ecuador «el Sol siempre está encima». Solo pasa dos veces al año al mediodía; el resto del año está un poco al norte o al sur. Se puede comprobar con la sombra de un palo al mediodía en distintas fechas.
- Leer «23,44 grados» como un número cualquiera. Construirlo con el transportador: es poco más que la cuarta parte de un ángulo recto.