در این مطلب در مورد فصل و تغییرات آن‌ها صحبت کرده و دلیل تغییر و پیدایش فصل‌ها را مورد بررسی قرار می‌دهیم. همچنین طول فصول را در سیارات مختلف منظومه شمسی با یکدیگر مقایسه خواهیم کرد.

فصل چیست؟

فصل‌ها قسمتی از سال هستند که با شرایط خاص آب و هوایی متمایز می‌شوند. چهار فصل بهار، تابستان، پاییز و زمستان به طور منظم یکدیگر را دنبال می‌کنند. در هر کدام از فصل‌ها نور، دما و الگوهای خاصی وجود دارد که سالانه تکرار می‌شوند.

در نیمکره شمالی زمستان از آخرین روز آذر ماه یا اول دی ماه (21 یا 22 دسامبر) آغاز می‌شود. این زمان شروع زمستان یا انقلاب زمستانی و روزی از سال با کمترین مدت زمان نور در روز (بلندترین شب سال) است. همچنین در این نیمکره تابستان از سی‌اُم یا سی و یکم خرداد ماه (20 یا 21 ژوئن) آغاز می‌شود این روز را انقلاب تابستانی می‌نامند و طولانی‌ترین روز را در سال دارد. بهار و پاییز در اعتدالین آغاز می‌شوند، در این دو فصل مدت زمان روز و شب با یکدیگر مساوی هستند. اعتدال بهاری در ۲۹-۳۰ اسفند یا اول فروردین (20 یا 21 مارس) و اعتدال پاییزی در آخرین روز شهریور یا اولین روز مهر ماه (۲۲ یا 23 سپتامبر) آغاز می‌شود.

فصل ها

فصل های نیمکره شمالی برعکس فصل‌های نیمکره جنوبی است. این بدان معنی است که در آرژانتین و استرالیا زمستان از انتهای خرداد آغاز می‌شود یعنی انقلاب زمستانی در نیمکره جنوبی سی‌اُم یا سی و یکم خرداد ماه است در حالی که انقلاب تابستانی و طولانی‌ترین روز سال آخرین روز آذر ماه یا اول دی ماه است.

فصل ‌ها به این دلیل رخ می‌دهند که زمین نسبت به صفحه مداری که یک دیسک مسطح و نامرئی است که اکثر اجسام منظومه شمسی روی آن به دور خورشید می‌چرخند در محور خود متمایل می‌شود. محور زمین یک خط نامرئی است که از مرکز به قطب‌ها متصل می‌شود و همان طور که می‌دانید زمین به دور محور خود می‌چرخد.

در ماه خرداد هنگامی که نیمکره شمالی زمین به سمت خورشید متمایل می‌شود نور و تابش خورشید بیشتر از زمستان به آن می‌تابد و این بدان معنا است که ساعت‌های بیشتری از روز را نور دریافت می‌کند. در آذر ماه هنگامی که نیمکره شمالی از خورشید دور می‌شود نور کمتری دریافت می‌کند و ساعات کمتری زمین روشن است و نور دارد.

فصول تأثیر بسزایی در پوشش گیاهی و رشد گیاه دارند. زمستان معمولاً دارای هوای سرد، نور کم و رشد محدود گیاه است. در بهار گیاهان جوانه می‌زنند، برگ‌های درختان سبز می‌شود و گل‌ها شکوفه می‌دهند. تابستان گرم‌ترین زمان سال است و روز طولانی است. بنابراین گیاهان به سرعت رشد می‌کنند. در پاییز دما کاهش می‌یابد و بسیاری از درختان برگ‌های خود را از دست می‌دهند.

یک سال با چهار فصل فقط در عرض‌های میانی اتفاق می‌افتد. عرض‌های میانی جغرافیایی مکان‌هایی هستند که نه نزدیک قطب‌ها و نه نزدیک خط استوا هستند. هرچه به سمت شمال بروید تفاوت در فصول بیشتر است. هلسینکی، فنلاند در اواخر خرداد ماه 18٫5 ساعت از شبانه روز را نور دارد و هوا روشن است، در حالی که در اواخر آذر کمتر از 6 ساعت هوا روشن است. آتن، یونان در جنوب اروپا، از تنوع کمتری برخوردار است. این کشور در اواخر خرداد 14٫5 ساعت و در اواخر آذر 9٫5 ساعت روشنایی دارد.

مکان‌های نزدیک استوا نیز تنوع فصلی کمی را تجربه می‌کنند. میزان روشنایی و تاریکی در این مکان‌ها در طول سال تقریباً به یک میزان است. این مکان‌ها در تمام طول سال گرم می‌مانند. در نزدیکی خط استوا مناطق معمولاً دارای فصول متناوب بارانی و خشک هستند.

در مورد مناطق قطبی باید گفت که این مناطق نیز تنوع فصلی را تجربه می‌کنند، این در حالی است که این مناطق به طور کلی سردتر از مکان‌های دیگر زمین هستند. در نزدیکی قطب‌ها میزان تابش روز بین تابستان و زمستان به طرز چشمگیری تغییر می‌کند. در بارو، آلاسکا، شمالی‌ترین شهر ایالات متحده از اواخر اردیبهشت تا اواسط مرداد ماه تقریباْ تمام طول روز روشن است. این شهر بین اواخر ماه آبان و دی در تاریکی کامل قرار دارد.

برای آشنایی بیشتر با مبانی نجوم و کیهان‌شناسی، می‌توانید فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی را مشاهده کنید که توسط فرادرس ارائه شده، لینک این آموزش در ادامه آورده شده است.

  • برای دیدن فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی + اینجا کلیک کنید.

چه چیز باعث تغییر فصل می‌شود؟

تغییر فصل

بسیاری از مردم معتقدند زمین در تابستان به خورشید نزدیکتر است و به همین دلیل گرمتر است. به همین ترتیب آن‌ها فکر می‌کنند زمین در زمستان دورترین فاصله از خورشید را دارد و سردتر است. اگرچه این ایده منطقی به نظر می‌آید اما نادرست است.

درست است که مدار زمین یک دایره کامل نیست و کمی از یک دایره کامل انحراف دارد و در نتیجه در بخشی از سال نسبت به زمان‌های دیگر به خورشید نزدیکتر است. با این حال در همین زمان در نیمکره شمالی در حالی که که زمین به خورشید نزدیک است زمستان است و زمانی که در دورترین فاصله قرار دارد تابستان. به بیان دیگر باید گفت که در مقایسه با فاصله زمین تا خورشید این تغییر در فاصله زمین در طول سال تفاوت چندانی در آب و هوا ایجاد نمی‌کند. پس چه چیزی باعث ایجاد فصول می‌شود؟

در حقیقت همه چیز به شیب زمین بستگی دارد. دو چیز باعث تغییر فصول می‌شود. ابتدا زمین به دور خورشید حرکت می‌کند. دوم اینکه کره زمین دارای چرخش محوری است. زمین به دور یک محور می‌چرخد که این خط فرضی از قطب جنوب تا قطب شمال امتداد دارد. اما محور زمین عمودی نیست و در واقع دارای انحرافی برابر با 23٫5 درجه است. این سیاره یعنی زمین همیشه در همان جهتی که به دور خورشید می‌چرخد انحراف دارد.

اما سوال این است که محور متمایل و دارای انحراف زمین نسبت به خط عمود با فصل‌ها چه ارتباطی دارد؟ این موضوع بدان معنا است که قسمت‌های مختلف کره زمین در زمان‌های مختلف سال به سمت خورشید قرار می‌گیرند. همچنین به همین دلیل است که فصل‌ها در مناطق مختلف جهان متفاوت هستند.

همه قسمت‌های کره زمین چهار فصل مشخص ندارند، اما همه آن‌ها تنوع فصلی را تجربه می‌کنند. با نزدیک شدن به قطب شمال و قطب جنوب مدت زمان نور در روز و دما با تغییر فصول تغییر می‌کند. روزها طولانی‌تر و دما در تابستان کمتر از زمستان است. نزدیک به خط استوا طول روز همیشه حدود 12 ساعت است. اما این مناطق معمولاً تنها یک فصل مرطوب و یک فصل خشک دارند.

چه چیزی باعث کج شدن محور زمین شده است؟

انحراف محور زمین

دلیل کج شدن محور زمین از حالت عمودی به حالت مایل احتمالاً در اتفاقی که مربوط به گذشته است نهفته است. در این اتفاق شی بزرگی به زمین برخورد کرده است و قسمت‌های زیادی از موادی را که به ماه آینده تبدیل شده است از بین برده و محور زمین را کج کرده است.

آن جسم بزرگی که به زمین برخورد کرده است Theia نام دارد. همچنین این برخورد سوراخ بزرگی را در سطح زمین ایجاد کرده است. این ضربه مقدار زیادی گرد و غبار و آوار به مدار منتقل کرده و این گرد و غبار و ذرات ناشی از انفجار پس از مدتی به هم پیوسته و ماه را تشکیل داده‌اند.

دلیل کج شدن مدار زمین

همانطور که زمین به دور خورشید می‌چرخد ​​محور کج آن نیز همیشه در یک جهت قرار دارد. بنابراین در طول سال مناطق مختلف زمین پرتوهای مستقیم خورشید را دریافت می‌کنند.

پیدایش فصول
تصویر ۱: شیب زمین دلیل پیدایش فصول است. نمایی از زمین در ارتباط با خورشید در هر چهار فصل در تصویر بالا نشان داده شده است. نیمکره دریافت کننده اشعه مستقیم خورشید تابستان دارد و نیمکره مقابل زمستان است.

بعضی اوقات قطب شمال به سمت خورشید متمایل می شود (حدود خرداد ماه) و گاهی قطب جنوب به سمت خورشید متمایل می‌شود (حدود دی ماه).

در نیمکره شمالی تابستان تیر ماه است زیرا پرتوهای خورشید مستقیماً نسبت به هر زمان دیگری از سال به آن قسمت از زمین برخورد می‌کنند. همچنین در این نیمکره زمستان دی ماه است زیرا آن زمان است که نوبت قطب جنوب است که به سمت خورشید متمایل شود.

تغییرات فصلی چه پیامدهایی دارند؟

تغییرات فصلی در میزان بارندگی، دما، رطوبت خاک، میزان تبخیر آب، جریان رودخانه، سطح دریاچه و پوشش برف و یخ تأثیر می‌گذارند. همان طور که حتماً دیده‌اید با نزدیک شدن به فصول سرد و خشک برگ‌ها می‌ریزند و گیاهان پژمرده می‌شوند.

این تغییرات در پوشش گیاهی بر نوع و مقدار مواد غذایی موجود برای انسان و موجودات دیگر نیز تأثیر می‌گذارد. حیوانات در مناطق معتدل و قطبی برای یافتن منابع غذایی بیشتر به مکان‌های گرمتر کوچ می‌کند و یا به خواب زمستانی می‌روند.

فصل ها در سیارات دیگر چگونه‌اند؟

سایر سیارات نیز دارای تغییرات فصلی هستند. اما طول و شدت هر فصل از سیاره‌ای به سیاره دیگر متفاوت است. بر روی زمین فصول بین 90 تا 93 روز طول می‌کشند. در سیاره زهره یا ونوس فصول بین 55 تا 58 روز هستند. در مریخ فصل هر شش ماه یکبار تغییر می‌کند و دو فصل در این سیاره وجود دارد. بدین ترتیب در مریخ تابستان 199 روز و زمستان 146 روز طول می‌کشد. در زحل فصل ها حدود هفت سال طول می‌کشند. و اگر در نپتون زندگی می‌کردید باید بیش از 40 سال صبر کنید تا فصل تغییر کند.

معرفی فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی

آموزش نجوم

مجموعه فرادرس در تولید و تهیه محتوای آموزشی خود اقدام به تهیه فیلم  آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی کرده است. این مجموعه آموزشی از شش درس تشکیل شده و برای دانشجویان رشته فیزیک و افراد علاقه‌مند به نجوم و کیهان‌شناسی مفید است. پیش‌نیاز این درس آموزش فیزیک پایه ۱ و آموزش ریاضی پایه دانشگاهی است.

درس اول این مجموعه مروری بر نجوم باستان و درس دوم به روش های اخترشناسی می‌پردازد. درس سوم به تعریف و مطالعه ویژگی‌های منظومه شمسی و درس چهارم به بررسی اجزای دیگر منظومه شمسی غیر از ماه و سیارات اختصاص دارد. در درس پنجم اخترفیزیک و مفهوم‌های به کار برده در این موضوع را خواهید آموخت و در درس ششم ویژگی‌های سحابی‌ها و کهکشان‌ها بررسی می‌شود.

جمع بندی

در این مطلب در مورد دلیل پیدایش و تغییر فصل ها صحبت کردیم. همان طور که گفته شده دلیل اصلی تغییر فصول انحراف زمین نسبت به محور عمودی مدار چرخش حول خورشید است. همچنین بیان کردیم که فصل‌ها در قسمت‌ها مختلف زمین بسته به اینکه نزدیکی قطب‌ها باشند یا در خط استوا قرار داشته باشند متفاوت هستند. در نهایت طول فصول را در سیارات مختلف با یکدیگر مقایسه کردیم.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

سارا داستان (+)

«سارا داستان»، دکتری فیزیک نظری از دانشگاه گیلان دارد. او به فیزیک بسیار علاقه‌مند است و در زمینه‌ متون فیزیک در مجله فرادرس می‌نویسد.

بر اساس رای 3 نفر

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *