Введение
Сезонная задержка – это явление, при котором дата максимальной средней температуры воздуха в определенной географической точке планеты наступает спустя некоторое время после даты максимальной инсоляции (то есть летнего солнцестояния). То же самое относится и к минимальной температуре, которая достигается спустя некоторое время после даты минимальной инсоляции. Культурные сезоны часто соотнесены с годовыми циклами температуры, особенно в аграрном контексте. Пик сельскохозяйственного роста часто зависит как от уровня инсоляции, так и от температуры почвы и воздуха. Режимы осадков также связаны с циклами температуры: более теплый воздух способен удерживать больше водяного пара, чем холодный. В большинстве регионов Северного полушария февраль обычно холоднее, чем ноябрь, несмотря на значительно более поздние закаты и большее общее количество дневного света в феврале. И наоборот, август обычно жарче, чем май, несмотря на более поздние восходы солнца, все более ранние закаты и меньшее общее количество дневного света в августе. Во всех случаях изменение средней температуры воздуха отстает от более последовательного изменения продолжительности светового дня, отодвигая воспринимаемое начало следующего сезона примерно на месяц. Аналогичное температурное отставание наблюдается и при суточных колебаниях температуры, когда максимальная суточная температура достигается после полудня (максимальная инсоляция). Оба эффекта являются проявлениями общего физического явления – тепловой инерции.
Seasonal lag is the phenomenon whereby the date of maximum average air temperature at a geographical location on a planet is delayed until some time after the date of maximum insolation (i. e. the summer solstice). This also applies to the minimum temperature being delayed until some time after the date of minimum insolation. Cultural seasons are often aligned with annual temperature cycles, especially in the agrarian context. Peak agricultural growth often depends on both insolation levels and soil/air temperature. Rainfall patterns are also tied to temperature cycles, with warmer air able to hold more water vapor than cold air. In most Northern Hemisphere regions, the month of February is usually colder than the month of November despite February having significantly later sunsets and more daylight overall. Conversely, the month of August is usually hotter than the month of May despite August having later sunrises, increasingly earlier sunsets, and less daylight overall. In all cases, the change in average air temperature lags behind the more consistent change in daylight patternsdelaying the perceived start of the next season for a month or so. An analogous temperature lag phenomenon occurs in diurnal temperature variation, where maximum daily temperature occurs after noon (maximum insolation). Both effects are manifestations of the general physical phenomenon of thermal inertia.
На земле
Сезонная задержка Земли в значительной степени обусловлена большим количеством воды, обладающей высокой скрытой теплотой плавления и конденсации. Продолжительность сезонной задержки варьируется в зависимости от климата. Экстремальные значения составляют от 15–20 дней для полярных регионов летом и континентальных внутренних районов, например, Фэрбенкса на Аляске, где среднегодовые максимальные температуры достигаются в начале июля, а август заметно холоднее июня, до 2–3 месяцев в океанических областях – как в низких широтах (Майами, Флорида), так и в высоких широтах (Курильские острова, где среднегодовые температуры на Симушире достигают пика в конце августа), а также на острове Кейп-Сейбл в Новой Шотландии, Канада, где в среднем сентябрь является самым теплым месяцем года (с небольшим перевесом). В континентальных климатах умеренных широт она составляет примерно 20–25 дней зимой и 25–35 дней летом. Август может быть самым теплым месяцем даже в ультрамаритимных районах к северу от Северного полярного круга, таких как остров Рёст или прибрежные острова Ян-Майен и Медвежий остров в Норвегии. Последний расположен на 74° с.ш., и такая высокая летняя задержка обеспечивается смягчающим воздействием Гольфстрима, которое уменьшает сезонные колебания и удлиняет сезон. Во многих местах сезонная задержка не является "сезонно симметричной", то есть период между зимним солнцестоянием и тепловой серединой зимы (самым холодным временем) не совпадает с периодом между летним солнцестоянием и тепловой серединой лета (самым жарким временем). Например, в Сан-Франциско наблюдается исключительно длительная сезонная задержка летом: средняя суточная температура достигает пика в сентябре, а октябрь – второй по теплу месяцу, в то время как зимой задержка очень мала, с самыми низкими температурами в декабре и январе, примерно в период зимнего солнцестояния. Это обусловлено наличием воды в заливе, окружающем город с трех сторон. Многие районы вдоль западного побережья Северной Америки имеют небольшую зимнюю задержку и характеризуются более постепенным весенним потеплением и относительно быстрым осенним охлаждением. В большей части Восточной Азии, испытывающей влияние океана, включая Корею и почти всю Японию, январь – самый холодный месяц, а август – самый теплый. В низких и умеренных широтах летняя задержка длиннее, а в полярных районах – зимняя (бесснежная зима во внутренних районах Антарктиды и Гренландии). Из-за сезонной задержки в Северном полушарии осеннее равноденствие (около 22 сентября) значительно теплее весеннего равноденствия (около 20 марта) в большинстве регионов, несмотря на почти равное количество дневного света и темноты в эти дни. Однако даже с учетом сезонной задержки осеннее равноденствие обычно прохладнее летнего солнцестояния (около 21 июня), а весеннее равноденствие теплее зимнего солнцестояния (около 21 декабря) даже в большинстве океанических областей. Вопреки распространенному мнению, нет метеорологических оснований для определения этих дат как первых дней соответствующих сезонов. В восточной Канаде сезонная задержка последовательна как летом, так и зимой, поэтому февраль и август являются самыми холодными и самыми теплыми месяцами соответственно. В Западной Европе задержка меньше, несмотря на выход к Атлантическому океану, обычно около месяца, что также характерно для многих внутренних районов североамериканского Среднего Запада. В Японии, Корее и близлежащих районах (например, Владивостоке, Россия) сезонная задержка сильнее летом, чем зимой: самый холодный месяц – январь, а самый теплый – август, возможно, из-за повышенной облачности и осадков в июне-июле (например, сезона дождей "цую" в Японии или сезона "джанма" в Корее в тот же период).
На других планетах
У других планет различная задержка смены сезонов. Газовые гиганты Юпитер, Сатурн и Уран, а также спутник Сатурна Титан, имеют значительную задержку смены сезонов, эквивалентную от двух до трех месяцев по земному времени. Марс, напротив, характеризуется пренебрежимо малой задержкой смены сезонов, не превышающей нескольких дней. В случае с Венерой задержка смены сезонов не будет обнаружена, поскольку планета не испытывает сезонных изменений из-за очень эффективного переноса тепла в её массивной атмосфере (который нивелирует эффект, вызываемый наклоном оси вращения, хотя сам наклон оси и так очень мал) и крайне низкой орбитальной эксцентриситета (практически постоянного расстояния от Солнца). То же самое справедливо и для Меркурия, даже для его "аномальных сезонов", поскольку у него отсутствует существенная атмосфера, и поэтому нагрев и охлаждение происходят почти мгновенно.