پیدایش فصلها؛ راز گردش زمین به دور خورشید
دو عامل اصلی در به وجود آمدن فصلها
اگر زمین مانند یک توپ کاملاً صاف و بدون کجی به گرد خورشید میچرخید، تمام نقاط آن همیشه به یک اندازه نور و گرما دریافت میکردند. در آن صورت، ما هرگز فصلهای متفاوت را تجربه نمیکردیم. اما زمین چنین نیست؛ دو ویژگی مهم دارد که باعث تنوع آب و هوا در طول سال میشود:
میل محور: محور فرضی زمین، ۲۳/۵ درجه از خط عمود بر صفحهی مدار خود انحراف دارد. همین انحراف است که تابش خورشید را در ماههای مختلف، به شکلهای متفاوتی به سطح زمین میرساند.
برای روشنتر شدن موضوع، بهتر است با هم نگاهی به تأثیر این دو عامل بر زاویهی تابش و طول روز و شب بیندازیم.
| ویژگی | تابستان | زمستان |
|---|---|---|
| زاویهی تابش خورشید | تقریباً عمودی (بیشترین گرما) | بسیار مایل (کمترین گرما) |
| طول روز | بلندترین روزها | کوتاهترین روزها |
| دمای هوا | گرم | سرد |
فصلها در زندگی روزمرهی ما
شاید برای شما هم پیش آمده که در یک روز تابستانی، آفتاب ظهر آن قدر داغ است که حتی نشستن زیر سایهی درخت هم چارهساز نیست. علت این است که در تابستان، نیمکرهی شمالی زمین به سمت خورشید مایل است و پرتوهای خورشید با زاویهی نزدیک به عمود به زمین میتابند. در نتیجه، سطح زمین گرمای بیشتری دریافت میکند و روزها هم طولانیتر میشوند.
اما در زمستان، اوضاع فرق میکند. نیمکرهی شمالی از خورشید دورتر نمیشود، بلکه کجی محور باعث میشود که پرتوهای خورشید با زاویهی تندتری (مایلتر) به زمین برسند. این پرتوهای مایل، گرمای کمتری منتقل میکنند و روزها کوتاهتر و شبها بلندتر میشوند. به همین دلیل است که در زمستان، هوا سرد است و خورشید زودتر غروب میکند.
این تغییرات برای یک دانشآموز در طول سال کاملاً ملموس است. مثلاً در فصل تابستان، ساعت ورزش صبحگاهی زودتر شروع میشود و هوا روشن است، اما در زمستان، وقتی برای مدرسه از خواب بیدار میشوی، هنوز هوا کاملاً تاریک است. همچنین در تابستان، لباسهای نازک و رنگروشن میپوشیم، در حالی که در زمستان به ژاکت و لباس گرم نیاز داریم. همهی این تفاوتها، نتیجهی همان حرکت انتقالی و کجی محور زمین است.
سه پرسش و پاسخ برای روشنتر شدن موضوع
چرا وقتی در ایران تابستان است، در استرالیا زمستان است؟
زیرا نیمکرههای شمالی و جنوبی زمین، همزمان به سمت خورشید مایل نیستند. وقتی محور زمین، نیمکرهی شمالی را به خورشید نزدیکتر میکند، نیمکرهی جنوبی از خورشید دورتر میشود. بنابراین فصلهای این دو نیمکره دقیقاً برعکس یکدیگر هستند.
آیا فاصلهی زمین از خورشید باعث پدید آمدن فصلها میشود؟
خیر، بسیاری از مردم این اشتباه را میکنند. مدار زمین تقریباً دایرهای است و تغییر فاصلهاش در طول سال بسیار کم است. پس عامل اصلی در تغییر فصلها، همان کجی محور و تأثیر آن بر زاویهی تابش است، نه نزدیکی یا دوری از خورشید.
اگر محور زمین کج نبود، چه اتفاقی میافتاد؟
اگر محور زمین عمودی بود و هیچ انحرافی نداشت، در تمام طول سال، زاویهی تابش خورشید در هر نقطه یکسان میماند. در آن صورت، فصلها وجود نداشتند و همیشه یک آب و هوای ثابت در هر منطقه حاکم بود. مثلاً اگر جایی همیشه بهار بود، هرگز برف و بارانهای پاییزی و گرمای تابستان را تجربه نمیکردیم.
نکتهی پایانی
زمین با حرکت انتقالی خود به دور خورشید، یک سال را میسازد، اما این کجی ۲۳/۵ درجهای محور است که تنوع فصلها را به وجود میآورد. این کجی باعث میشود زاویهی تابش نور خورشید در ماههای مختلف تغییر کند و در نتیجه، طول روز و شب و دمای هوا دگرگون شود. پس هر بار که از گرمای تابستان لذت میبریم یا در سرمای زمستان به دنبال لباس گرمتر میگردیم، بدانیم که این پدیدهی طبیعی، نتیجهی نظم دقیق و شگفتانگیزی در حرکت زمین است.
