تبیان، دستیار زندگی
یک روز گرم تابستانی را تصور کنید: با اینکه کولر ها روشن هستند و لباس تابستانی پوشیده ایم اما هنوز گرما ما را کلافه می کند. ساعت 8 شب است اما هنوز هوا روشن است! بچه ها اصرار دارند به پارک یا خرید برویم! توضیح این مطلب برای آنها کمی مشکل است که ...
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

روزها بلندتر می شوند

یک روز گرم تابستانی را تصور کنید: با اینکه کولر ها روشن هستند و لباس تابستانی پوشیده ایم اما هنوز گرما ما را کلافه می کند. ساعت 8 شب است اما هنوز هوا روشن است! بچه ها اصرار دارند به پارک یا خرید برویم! توضیح این مطلب برای آنها کمی مشکل است که الان شب است و به زودی باید شام بخوریم! و البته کمی دیگر وقت خواب است! به عکس زمستان که هنوز بسیاری از کارها روزانه ما مانده است، اما هوا رو به تاریکی می رود! بچه ها هنوز تکالیفشان راتمام نکرده اند اما احساس خواب آلودگی می کنند. هوا دیگر تاریک شده و فکر می کنند دیگر باید وقت خواب باشد! این تفاوت دما و تفاوت طول روز از کجا ناشی می شود؟

بیشتر مردم تصور می کنند که پاسخ این پرسش ساده را می دانند اما عجله نکنید! پاسخ به آن سادگی که فکر می کنید نیست!

مدار زمین بسیار به شکل دایره نزدیک است اما کاملاً دایره نیست و کمی کشیده و بیضی شکل است. بیشتر مردمی که این موضوع را می دانند، مدار زمین را به صورت بیضی خیلی کشیده ای که خورشید در یکی از کانون های آن قرار دارد تصور می کنند و فکر می کنند فصل ها نتیجه دور و نزدیک شدن زمین به خورشید است. یعنی تصور می کنند تابستان ها زمین به خورشید نزدیک و زمستان ها دورتر است. اما جالب است بدانید در تیرماه که در نیمکره شمالی تابستان آغاز می شود ما در دورترین فاصله از خورشید قرار داریم. در این زمان در نیمکره جنوبی آغاز زمستان است. و هنگامی که نیمکره شمالی زمستان را  پشت سر می گذارد، زمین به خورشید نزدیک تر است و در نیمکره جنوبی گرما بیداد می کند! اگر دلیل گرما و سرما فصل ها دوری و نزدیکی از خورشید بود، تابستان و زمستان در نیمکره شمالی و جنوبی همزمان رخ می داد. پس علت واقعی چیست؟

مدار زمین

زمین به دور محوری که از قطب های زمین می گذرد می گردد. حرکت وضعی زمین که موجب پیدایش شب و روز می شود تقریباً 24 ساعت طول می کشد. علاوه بر این، زمین در صفحه ای که به آن صفحه دایره البروج می گویند به دور خورشید می گردد. این حرکت حدود 25/365 روز طول می کشد. اما محور گردش وضعی زمین بر صفحه دایره البروج عمود نیست و با راستای عمود زاویه 4/23 درجه را می سازد. همین کج بودن محور زمین است که موجب پیدایش فصل ها می شود. این کج بودن تعیین می کند که نور خورشید چگونه به زمین برسد و هر بخشی از زمین چه مدت زیر تابش خورشید باشد.

از اوایل فروردین تا اواخر شهریور، نیم کره شمالی رو به خورشید قرار می گیرد و خورشید با زاویه عمود تری به سطح نیمکره شمالی می تابد. یعنی مقدار انرژی ای که هر متر مربع از این بخش زمین دریافت می کند بیشتر می شود. همچنین در این وضعیت طول روز بلندتر است.

زاویه تابش خورشید
انحراف محور

افرادی که در نیمکره شمالی در عرض جغرافیایی مشخصی زندگی می کنند ، در این زمان مدت بیشتری در نور خورشید هستند بنابراین طول روز بلندتر و طول شب کوتاهتر است. در این زمان خورشید که از دید ناظر زمینی از شرق طلوع می کند در غرب غروب می کند، در طی روز قوس بلندتری را طی می کند و علاوه بر تابش عمودی تر، مدت بیشتری در آسمان است. در این زمان خورشید با زاویه کمتری به نیمکره جنوبی می تابد و طول روز کوتاهتر و طول شب بلند تر است.

البته خط استوا استثنا است، زاویه تابش خورشید بر خط استوا در تمام طول سال یکسان است و طول روز هم با طول شب برابر است. برای درک بهتر موضوع، چراغ قوه ای را تقریباً عمودی به دیوار بتابانید. دایره کوچک و روشنی بر روی دیوار پدیدار می شود. حالا آن را به طور مایل به دیوار بتابانید. لکه بزرگتر ولی کم نورتر می شود. روی زمین هم، کج بودن محور زمین موجب تغییر زاویه تابش خورشید می شود و فصل ها را ایجاد می کند. برای مثال فردی را که در عرض جغرافیایی 40 درجه ( مثلاً شمال غربی ایران) زندگی می کند را در نظر بگیرید؛ در نخستین روز تابستان هنگام ظهر محلی ، خورشید بسیار بالاست و از افق حدود 5/73 درجه فاصله و با خط عمود فقط 5/16 درجه فاصله دارد. اما در اول ظهر زمستان در این منطقه خورشید فقط 5/26 درجه بالاتر از افق است پس بسیار مایل می تابد و با خط عمود 5/63 درجه زاویه دارد. وقتی خورشید با چنین زاویه مایلی می تابد، سطحی را روشن می کند که مساحتش بیش از دو برابر مساحت سطح نورگیر در تابستان است (مانند چراغ قوه عمودی و مایل) چون نور در مساحت بیشتری پخش شده است، گرمایش کمتر از نصف مقداری است که در تابستان به زمین می رسد. بنابراین هوا سردتر است.

م.ح.اربابی فر

بخش دانش و زندگی


به نقل از: باشگاه نجوم تهران