تبادل
لینک هوشمند
يک روز گرم تابستاني را
تصور کنید: با اينکه کولر ها روشن هستند و لباس تابستاني پوشيده
ايم اما هنوز گرما ما را کلافه مي کند. ساعت 8 شب است اما هنوز هوا
روشن است! بچه ها اصرار دارند به پارک يا خريد برويم! توضيح اين
مطلب براي آنها کمي مشکل است که الان شب است و به زودي بايد شام
بخوريم! و البته کمي ديگر وقت خواب است! به عکس زمستان که هنوز
بسياري از کارها روزانه ما مانده است، اما هوا رو به تاريکي مي
رود! بچه ها هنوز تکاليفشان راتمام نکرده اند اما احساس خواب
آلودگي مي کنند. هوا ديگر تاريک شده و فکر مي کنند ديگر بايد وقت
خواب باشد! اين تفاوت دما وتفاوت طول روز از کجا ناشي مي شود؟
بيشتر مردم تصور مي کنند که پاسخ اين پرسش ساده را مي دانند اما
عجله نکنيد! پاسخ به آن سادگي که فکر مي کنيد نيست!
مدار زمين بسيار به شکل دايره نزديک است اما کاملاً دايره نيست و
کمي کشيده و بيضي شکل است. بيشتر مردمي که اين موضوع را مي دانند،
مدار زمين را به صورت بيضي خيلي کشيده اي که خورشيد در يکي از
کانون هاي آن قرار دارد تصور مي کنند و فکر مي کنند فصل ها نتيجه
دور و نزديک شدن زمين به خورشيد است. يعني تصور مي کنند تابستان ها
زمين به خورشيد نزديک و زمستان ها دورتر است. اما جالب است بدانيد
در تيرماه که در نيمکره شمالي تابستان آغاز مي شود ما در دورترين
فاصله از خورشيد قرار داريم. در اين زمان در نيمکره جنوبي آغاز
زمستان است. وهنگامي که نيمکره شمالي زمستان را پشت سر مي گذارد،
زمين به خورشيد نزديک تر است ودر نيمکره جنوبي گرما بيداد مي کند!
اگر دليل گرما و سرما فصل ها دوري ونزديکي از خورشيد بود، تابستان
و زمستان در نيمکره شمالي وجنوبي همزمان رخ مي داد. کليد حل اين
مسئله کج بودن زمين است.
زمين به دور محوري که از قطب هاي زمين مي گذرد مي گردد. حرکت وضعي
زمين که موجب پيدايش شب و روز مي شود تقريباً 24 ساعت طول مي کشد.
علاوه بر اين، زمين در صفحه اي که به آن صفحه دايره البروج مي
گويند به دور خورشيد مي گردد. اين حرکت حدود 25/365 روز طول مي
کشد. اما محور گردش وضعي زمين بر صفحه دايره البروج عمود نيست و با
راستاي عمود زاويه 4/23 درجه را مي سازد. همين کج بودن محور زمين
است که موجب پيدايش فصل ها مي شود. اين کج بودن تعيين مي کند که
نور خورشيد چگونه به زمين برسد و هر بخشي از زمين چه مدت زير تابش
خورشيد باشد.
از اوايل فروردين تا اواخر شهريور، نيم کره شمالي رو به خورشيد
قرار مي گيرد وخورشيد با زاويه عمود تري به سطح نيمکره شمالي مي
تابد. يعني مقدار انرژي اي که هر متر مربع از اين بخش زمين دريافت
مي کند بيشتر مي شود. همچنين در اين وضعيت طول روز بلندتر است.
افرادي که در نيمکره شمالي در عرض جغرافيايي مشخصی زندگي مي کنند ،
در اين زمان مدت بيشتري در نور خورشيد هستند بنابراين طول روز
بلندتر و طول شب کوتاهتر است. در اين زمان خورشيد که از ديد ناظر
زميني از شرق طلوع مي کند در غرب غروب مي کند، در طي روز قوس
بلندتري را طي مي کند و علاوه بر تابش عمودي تر، مدت بيشتري در
آسمان است. در اين زمان خورشيد با زاويه کمتري به نيمکره جنوبي مي
تابد وطول روز کوتاهتر وطول شب بلند تر است.
البته خط استوا استثنا است، زاويه تابش خورشيد بر خط استوا در تمام
طول سال يکسان است و طول روز هم با طول شب برابر است. براي درک
بهتر موضوع، چراغ قوه اي را تقريباً عمودي به ديوار بتابانيد.
دايره کوچک و روشني بر روي ديوار پديدار مي شود. حالا آن را به طور
مايل به ديوار بتابانيد. لکه بزرگتر ولي کم نورتر مي شود. روي زمين
هم، کج بودن محور زمين موجب تغيير زاويه تابش خورشيد مي شود و فصل
ها را ايجاد مي کند. براي مثال فردي را که در عرض جغرافيايي 40
درجه ( مثلاً شمال غربي ايران) زندگي مي کند را در نظر بگيريد؛ در
نخستين روز تابستان هنگام ظهر محلي ، خورشيد بسيار 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 اين منطقه خورشيد فقط 5/26 درجه بالاتر از
افق است پس بسيار مايل مي تابد وبا خط عمود 5/63 درجه زاويه دارد.
وقتي خورشيد با چنين زاويه مايلي مي تابد، سطحي را روشن مي کندکه
مساحتش بيش از دو برابر مساحت سطح نورگير در تابستان است (مانند
چراغ قوه عمودي ومايل) چون نور در مساحت بيشتري پخش شده است،
گرمايش کمتر از نصف مقداري است که در تابستان به زمين مي رسد.
بنابراين هوا سردتراست.
ساکنان نیمکره شمالی، اول تیر ماه (انقلاب تابستانی)،طولانی ترین
روز سال و کوتاه ترین شب را پشت سر می گذارند و اول دی ماه (انقلاب
زمستانی)، کوتاه ترین روز و طولانی ترین شب را پیش رو دارند!که
همان شب یلداست . در این شب افراد خانواده و فامیل گرد هم می آیند
تا این شب طولانی و سرد را با نقل داستان و تافل به دیوان حافظ، در
کنار عزیزانشان به گرمی سپری کنند.
اگر شما نزدیک خط استوا زندگی کنید، در واقع اصلا تغییر فصلی
ندارید یا به عبارت دیگر تنها یک فصل دائمی تابستان دارید. اگر در
قطب شمال یا جنوب زندگی کنید، آنگاه فصل‌هایی بسیار طولانی خواهید
داشت. تابستانی طولانی که در آن خورشید همیشه در بالای آسمان است و
زمستانی طولانی که در آن خورشید همیشه در حال غروب است.در قطب
شمال، خورشید برای 182 روز متوالی در زمستان در حالت غروب است و
بالاخره اگر بین این دو منطقه زندگی کنید، چهار فصل خواهید
داشت.کره زمین، که سالی یک بار به دور خورشید می‌گردد، دارای 23.5
درجه انحراف محوری است. هنگامی که راس زمین به سوی خورشید است، در
نیمکره شمالی تابستان است؛ در این حالت خورشید به به بالاترین مکان
خود آسمان می‌رسد و طولانی‌ترین روزها ایجاد می‌شوند.پس از اینکه
زمین یک چهارم مدارش را طی کرد، پاییز رخ می‌دهد. هنگامی راس کره
زمین به سوی مخالف خورشید است، در نیمکره شمالی زمستان است. پس از
اینکه زمین یک چهارم دیگر مدار را می‌پیماید بهار فرا می‌رسد.تغییر
فصول هیچ ربطی به فاصله زمین از خورشید ندارد، این فاصله تنها به
مقدار جزئی در حرکت زمین به دور خورشید تغییر می‌کند، زیرا مدار
کره زمین دایره کامل نیست و فصل‌ها ربطی به گردش زمین به دور محور
خودش هم ندارند، که چرخه 24 ساعته شب و روز (بسته به اینکه کدام
طرف زمین به طرف خورشید باشد) ندارند.
در سيارات ديگر چه خبر است؟
سري هم به چند سياره ديگر منظومه شمسي بزنيم. از مريخ شروع مي کنيم
چون بسيار شبيه به زمين است. قطر مريخ کمتر از قطر زمين است مريخ
با سرعت کمتري نسبت به زمين به دور خود مي چرخد. اين دوران 24 ساعت
37 دقيقه طول مي کشد.مدار مريخ 2/25 درجه کج است يعني حدود 2 درجه
بيشتر از زمين. بنابراين فصل هايش بسيار شبيه زمين است. اما هر سال
مريخ 88/1 سال زمين يعني 1 سال و 10 ماه و 15 روز يا 687 روز طول
مي کشد. و هر فصل مريخ معادل 6 ماه زميني است.
اما مشتري! وضعيت مشتري، پنجمين سياره منظومه شمسي بسيار متفاوت
است. اين سياره غول پيکر تندتر از همه سيارات به دور خودش مي چرخد
يعني حدود 9 ساعت و 50 دقيقه و سال آن معادل 86/11 سال زميني است
(معادل 4339 روز). مشتري روز کوتاه و سال بلند دارد ولي فصل هايش
مانند زمين و مريخ نيست. چون محورش تقريباً عمودي است و زاويه آن
با خط قائم فقط 1/3 درجه است ونيم کره شمالي و جنوبي آن تقريباً به
يک اندازه از خورشيد نور مي گيرند.
سياره هفتم يعني اورانوس جالب ترين وضعيت را دارد. يک سال اورانوس
يعني يک دور گردش کامل به دور خورشيد 75/83 سال زمين است. اين
سياره هر 17 ساعت يک بار به دور خودش مي چرخد. آنچه اين سياره را
شگفت انگير مي کند، مقدار کج بودن محورش است. انحراف محور اورانوس
9/97 درجه است، يعني اورانوس تقريباً بر محورش خوابيده است.و مثل
اينست که روي مدارش قل مي خورد. فصل ها و روزهاي اين سياره بسيار
عجيب و غريب اند.در اورانوس وقتي نيمکره شمالي رو به خورشيد است،
نيم کره جنوبي در تاريکي مطلق قرار دارد. با گردش اورانوس به دور
خودش بازهم نيمکره شمالي در روشنايي ونيمکره جنوبي در تاريکي مي
ماندو با گردش اورانوس به دور خودش شب و روز رخ نمي دهد. و تنها
زماني دو نيمکره شب و روز را تجربه مي کند که دونيمکره در نقاط
اعتدالين است. بنابراين در اين سياره هر فصل حدود 21 سال طول مي
کشد. پس بايد خوشحال باشيم که روي اورانوس زندگي نمي کنيم.
