بالرغم من الطقس الحار.. الأرض تمر في أبعد نقطة لها عن الشمس يوم الإثنين

طقس العرب - تدور الأرض حول الشمس في مدار شبه دائرة (بيضاوي)، والشمس لا تقع في المركز، لذلك هناك يوم في العام تكون فيه الأرض أقرب ما يكون إلى الشمس، ويوم آخر تكون فيه الأرض في أبعد نقطة عن الشمس، فما تأثير ذلك؟ وهل لهذا علاقة بالطقس والفصول؟

تعبر الأرض يوم الاثنين (4 يوليو/ تموز) في أبعد نقطة لها من الشمس في الساعة 5:10 مساءا بتوقيت مكة المكرمة، تسمى هذه المسافة الأبعد بين الأرض والشمس نقطة "الأوج" أو ظاهرة الأفليون "Aphelion"، وهي كلمة يونانية نشأت من المقطعين "apo" التي تعني البعيد و "helios" بمعنى الشمس.

أقرب وأبعد نقطة للأرض عن الشمس

بسبب شكل مدار الأرض وموقع الشمس تختلف المسافة بين الأرض والشمس على مدار العام، بحيث تصل الأرض إلى أبعد مكان لها عن الشمس عند نقطة "الأوج" (aphelion)، في أوائل شهر يوليو/ تموز، بينما تكون الشمس في أقرب مكان إلى الأرض عند نقطة "الحضيض" (perihelion)، وذلك في أوائل شهر يناير/ كانون ثاني، وعندها تكون الأرض أقرب إلى الشمس بحوالي 3% (حوالي 5 ملايين كيلومتر) مما هي عليه في نقطة "الأوج".

(رسم توضيحي للشمس و مدار الأرض، واختلاف المسافة بين الأرض و الشمس أثناء الأوج والحضيض، الأرض أبعد قليلاً عن الشمس عند الأوج في شهر يوليو)

أي أن الأرض تكون في أقرب نقطة لها إلى الشمس كل عام عندما يكون الشتاء في نصف الكرة الشمالي، وتكون في أبعد نقطة عن الشمس في أوائل شهر يوليو ، خلال فصل الصيف في نصف الكرة الشمالي، هل لهذا تأثير على الطقس؟

هل لظاهرة الأفليون تأثير على طقسنا؟

من المنطقي أن نفترض أن الطقس سيكون أقل حرارة عندما تكون الأرض في الأوج، إلا أن الاختلاف في كمية طاقة الشمس التي نتلقاها لا يختلف اختلافًا كبيرًا بين الحضيض والأوج، وفرق المسافة بين الحضيض والأوج هو فقط حوالي 4.8 مليون كم (3 ملايين ميل)، وهو جزء صغير من متوسط المسافة بين الشمس والأرض والبالغة 150 مليون كم  (93 مليون ميل).

تختلف قيمة الثابت الشمسي بنسبة 3.5٪ فقط بسبب الاختلاف القليل في بُعد الأرض، بينما لو كان مدار الأرض بيضاويا أكثر و ممدودا بدرجة أكبر ، فسيكون الفرق في درجة الحرارة بين الأوج والحضيض كبيرًا. 

على سبيل المثال، الكويكب المسمى "1566 إيكاروس" يتحرك على طول مدار ممدود للغاية يصل به إلى مسافة قصوى تبلغ 185 مليون ميل ثم إلى مسافة لا تقل عن 16.75 مليون ميل، عندما يكون إيكاروس في نقطة الحضيض أو بالقرب منها، يسخن  من حرارة الشمس وكأنه يُخبز في الفرن، وعندما يكون بعيدًا، يتجمد تحت درجة حرارة دون الصفر بكثير.

بالمقابل قد يعتقد المرء أن الصيف في نصف الكرة الجنوبي قد يكون أكثر دفئًا قليلاً، لأن الأرض تكون في مرحلة الحضيض (أوائل شهر يناير)، في الواقع نصف الكرة الأرضية الجنوبي هو في الغالب ماء (نسبة الأرض / الماء هي 4/11). تتمتع المياه بسعة حرارية أعلى من الأرض، مما يعني أنها تتطلب طاقة حرارية أكثر لزيادة درجة حرارتها مما تحتاجه الأرض. وبالتالي ، فإن الزيادة الضئيلة في ثابت الطاقة الشمسية يقابلها ارتفاع مساحة المسطحات المائية بالنسبة إلى اليابسة، وبالتالي لا يكون هناك زيادة تُذكر في درجات الحرارة.

بينما يبلغ متوسط درجة حرارة الأرض حوالي (2.3 درجة مئوية) أعلى عندما تكون في الأوج مما هي عليه في الحضيض، ذلك لأن نصف الكرة الشمالي يضم المزيد من اليابسة والتي تسخن بشكل أسهل وأسرع من المحيطات.(المصدر)

وهكذا يظهر التوازن المحكم في خلق الكون وتدبيره، فسبحان الله الخالق!

مدار الأرض يسبب اختلافا طفيفا في عدد أيام الفصول

الصيف أطول بحوالي 5 أيام من الشتاء في نصف الكرة الشمال

الطريقة التي يؤثر بها الأوج (ظاهرة الأفليون) على طقسنا هي المدة. الأرض بعيدة عن الشمس في الصيف. لذلك ، فإن سرعتها المدارية في أدنى مستوياتها وتتطلب وقتًا أطول للانتقال من نقطة الانقلاب الصيفي إلى الاعتدال الخريفي أكثر مما تحتاجه للتنقل بين الانقلاب الشتوي والاعتدال الربيعي. الشتاء حوالي 89 يوماً. يبلغ طول الصيف حوالي 94 يومًا.

في النصف الشمالي من الكرة الأرضية، يستمر فصل الصيف من يوم الانقلاب الصيفي في شهر يونيو إلى يوم الاعتدال الخريفي في شهر سبتمبر، وهذه المدة تزيد بمقدار خمسة أيام تقريبًا أطول من فصل الشتاء. والعكس يحدث في نصف الكرة الجنوبي، حيث يعتبر فصل الشتاء في نصف الكرة الجنوبي أطول بخمسة أيام تقريبًا من فصل الشتاء في نصف الكرة الجنوبي.

رسم توضيحي يمثل المدار الإهليلجي للأرض، ومواضع الاعتدال والانقلاب الشمسي على طول المدار، وكذلك مواضع الأوج والحضيض، والفترات التي تمثل وقت حدوث الفصول أثناء مدار الأرض حول الشمس)

عدد أيام صيف هذا العام 2022

بالنسبة لعام 2022 ، يمتد صيف نصف الكرة الشمالي من 21 يونيو/ حزيران 2022 إلى 23 سبتمبر/أيلول 2022 (أي 94 يوما) وتمر الأرض في الأوج في 4 يوليو/ تموز 2022. ونظرًا لأن الأرض تتحرك بشكل أبطأ كلما ابتعدت من الشمس، فإن فترة الصيف في نصف الكرة الشمالي أطول بنحو 5 أيام مقارنة بشتاء نصف الكرة الشمالي (89 يوم)، حيث تتحرك الأرض عندها بسرعة أكبر في مدارها.

مدار الأرض ليس هو سبب اختلاف الفصول

بالرغم من أن مدار الأرض شبه الدائري يسبب اختلافا في بُعد الأرض عن الشمس، إلا أنه ليس السبب وراء وجود فصلي الشتاء والصيف على الأرض، وإنما ميل محور الأرض أثناء دورانها هو الذي يسبب الفصول.

عندما يكون الشتاء في النصف الشمالي من الكرة الأرضية (حيث يعيش معظم سكان العالم)، يميل الجزء الشمالي من الأرض بعيدًا عن الشمس، بينما في الصيف، يميل الجزء الشمالي من الأرض نحو الشمس، فترتفع درجة حرارة تلك المنطقة من الأرض لأن الإشعاع الشمسي يضرب ذلك الجزء من الأرض بشكل مباشر أكثر.

يمثل اليوم الذي يكون فيه شمال الأرض في أقصى ميل له نحو الشمس، يوم الانقلاب الصيفي في يونيو/ حزيران، واليوم الذي يكون أقصى ميل بعيدًا عن الشمس هو الانقلاب الشتوي في ديسمبر.