لماذا تكون الشمس باردة في الشتاء؟
طقس العرب - عندما يحل فصل الشتاء، يتساءل الكثيرون عن سر ذلك البرد القارس الذي يحيط بنا، وكيف يمكن أن تظهر الشمس في سماء الشتاء وتظل باردة، بينما تأتي في الصيف بأشعتها الدافئة والمشرقة.
إن سر هذه الظاهرة الطبيعية يكمن في لغز دقيق للغاية، يرتبط بحركة الأرض حول الشمس، وهو ما يشكل جزءًا لا يتجزأ من توازن الكون، وفي هذا المقال، سنستكشف سر هذه الظاهرة المميزة، ونكشف عن كيفية تأثير ميلان الأرض ومواقعها المختلفة خلال فصل الشتاء على درجات حرارة أشعة الشمس.
تظل درجة حرارة الشمس ثابتة على مدار العام، إذ تعد كرة من النار تتخللها التفاعلات النووية، مما يجعل سطحها دائمًا ساخنًا، وتتسبب حرارة الشمس العالية في إطلاق كميات ضخمة من الإشعاع في جميع الاتجاهات وبسبب إطلاق الشمس لأشعة ضوئية في الطيف المرئي، وتشمل أيضًا أشعة تحت الحمراء وفوق البنفسجية ينتقل هذا الإشعاع عبر النظام الشمسي، ونظرًا للطريقة التي يحمل بها زخم موجات الضوء الطاقة، فإنه يسخن أي شيء يتلامس معه.
وإذا كانت درجة حرارة الشمس ثابتة على مدار العام، فكيف يمكن تفسير الطقس البارد في الشتاء (خاصة في نصف الكرة الشمالي)؟ يمكن تفسير ذلك عن طريق فهم تكوين وموقع الأرض نفسها بدلاً من أي تأثير مباشر للشمس.
لماذا تكون الشمس باردة في الشتاء؟
الجواب: تتسم الأرض بمناطق أبرد في الشتاء؛ بسبب الميل الناتج عن محورها، ويعني هذا الميل أن ضوء الشمس ينتشر على مساحة أكبر في الشتاء (في المناطق الباردة)، وكلما زاد انتشار الضوء، زادت البرودة في تلك المناطق والأرض أبعد عن الشمس في الشتاء بفضل ميلها، ولكن بما أن هذا الفارق في المسافة لا يكون كبيرًا بشكل ظاهر، يظل ميل الأرض هو العامل الرئيسي لتغيير المناخ في الشتاء.
وإذا رسمنا مدار الأرض حول الشمس خلال العام، سنجد أنه يظهر دائريًا تمامًا ومع ذلك، يحدث تغيير عندما تمر الأرض بفصل الصيف في نصف الكرة الشمالي، وعلى الرغم من ضآلة التغيير في المسافة (من حيث المسافات الفضائية)، إلا أنه لا يمكن للعين المجردة أن تلاحظ هذه التغييرات.
ويتمثل الميل الذي نتحدث عنه في ميل 23 درجة بالنسبة إلى الخط المستقيم ويميل المحور، الخط الذي يمتد من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي، وبمقدار 23 درجة بعيدًا عن مدار الأرض حول الشمس ولذلك، يميل فصل الشتاء في نصف الكرة الشمالي بعيدًا عن الشمس.
وتعتبر عبارة "شمس الشتاء المنخفضة" ناتجة عن هذا الميل، حيث تظهر الشمس في السماء في الشتاء في نصف الكرة الشمالي وبسبب هذا الميل، ينتشر ضوء شمس الشتاء بشكل أكبر عبر المنطقة نفسها من نصف الكرة الأرضية، مما يسهم في الشعور بالبرودة بسبب انتشار طاقة الضوء ودفء بشكل أقل.
وميل الأرض يؤدي دورًا هامًا، حيث يجعل نصف الكرة الشمالي أبعد عن الشمس خلال الشتاء، وعلى الرغم من أن هذا التأثير يكون ضئيلًا في المسافة، يظل ميل الأرض هو العامل الرئيسي في تغيير المناخ في الشتاء.
ويُشير ذلك إلى أن الاختلافات تكون أكثر وضوحًا في القطبين الشمالي والجنوبي، حيث تظهر الشمس بشكل أقل في السماء في الشتاء عند القطب الشمالي وأكثر في القطب الجنوبي، ويؤدي ذلك إلى أن مناطق الأرض عند خط الاستواء تكون أقل تأثرًا بميل الأرض، وترى الشمس بمقدار مماثل سواء في الصيف أو الشتاء.
إذاً، يُبرز الاختلاف الذي يحدث في فصل الشتاء بنصف الكرة الشمالي فقط، بينما يعتمد الجو البارد في الشتاء بنصف الكرة الجنوبي على المسافة عن أطراف الكرة الأرضية وقربها من خط الاستواء.
تأثير ميل محور الأرض
محور دوران الأرض يميل حوالي 23 درجة بالنسبة لمدارها حول الشمس. وهذا يؤدي إلى أن نصف الكرة الشمالي يميل نحو الشمس في فصل الصيف؛ وبالتالي يكون الضوء الشمسي أكثر اتساقًا واستقامة.
بينما في فصل الشتاء، يميل نصف الكرة الشمالي بعيدًا عن الشمس، مما يجعل الشمس تظهر بزاوية منخفضة في السماء. وهذا التغير في زاوية الإشعاع الشمسي يؤدي إلى أن الضوء يتلطخ عبر مساحة أكبر على سطح الأرض، مما يقلل من كمية الطاقة الواصلة، ويسبب فصول الشتاء الباردة.
الظاهرة تتكرر في النصف الجنوبي من الكرة الأرضية، حيث يكون لديهم الصيف عندما يكون الشتاء في الشمال، والعكس صحيح وتعتمد درجة الحرارة بشكل كبير على زاوية إشعاع الشمس، وفي المناطق القريبة من القطبين، وتظهر الشمس بزاوية منخفضة دائمًا، مما يؤدي إلى برودة دائمة وبالمقابل، حيث تظهر الشمس بزاوية مرتفعة قرب خط الاستواء، مما يؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة بشكل عام.
وبهذه الطريقة، يؤثر ميل الأرض على زاوية الشمس وكمية الضوء المباشر الواصلة، مما يشكل الأساس للتفاوتات المناخية والفصول في مختلف أنحاء العالم.
اعرف أيضا:
صورة مذهلة لنجم يولد على بعد 1300 سنة ضوئية من الأرض يلتقطها تلسكوب جيمس ويب
اكتشاف أضخم عاصفة شمسية عمرها 14300 عام من خلال حلقات الأشجار
المصادر: