આપણી પાસે ઋતુઓ કેમ છે

જાન્યુઆરીની શરૂઆતમાં, ઉત્તરીય શિયાળાની મધ્યમાં પૃથ્વી સૌથી નજીક આવે છે. એટલે ગરમીનું કારણ અંતર હોઈ શકે નહીં. આનો સાચો કારણ 23 ડિગ્રી જેટલો ખૂણો છે, અને તે બધું બદલી નાખે છે.

ઋતુઓ તો દૂરથી નથી આવતી, પણ આકર્ષણથી આવે છે.

જુઓ

પહેલો અંદાજ લગાવો: કયા મહિનામાં પૃથ્વી સૌથી નજીક છે?

જાન્યુઆરી મહિનાની શરૂઆતમાં, ઉત્તરીય શિયાળાની મધ્યમાં. એટલે ગરમીનું કારણ અંતર હોઈ શકે નહીં.

ઘણા લોકો માને છે કે ઉનાળો ત્યારે આવે છે જ્યારે પૃથ્વી સૂર્યની નજીક હોય. આ સાચું નથી. પૃથ્વી શરૂઆતમાં સૌથી નજીક છે જાન્યુઆરી, જે યુરોપ, ઉત્તર અમેરિકા અને મોટાભાગના એશિયામાં શિયાળો છે.

ખરેખરનું કારણ એ છે કે પૃથ્વી અવળેલી છે. તેની સ્પિન અક્ષીસ લગભગ 23.4 ડિગ્રી ખસી ગઈ છે. અક્ષીસ વર્ષભર અંતરિક્ષમાં એક જ દિશા (ઉત્તર ટાપુ તરફ) તરફ ઈશારો કરે છે. અવાજ:

• જુનમાં, પૃથ્વીનો ઉત્તર અડધો ભાગ સૂર્ય તરફ લંબાય છે. દિવસો લાંબા હોય છે, સૂર્ય ઉંચે ચડે છે અને ઉત્તરમાં ઉનાળો આવે છે. દક્ષિણમાં શિયાળો છે.
• ડિસેમ્બરમાં, તે બીજી બાજુ છે.
• માર્ચ અને સપ્ટેમ્બરમાં, કોઈપણ અડધો ભાગ સૂર્ય તરફ લંબાયેલો નથી. દિવસ અને રાત લગભગ દરેક જગ્યાએ સમાન છે. આ વિદ્યાર્થી છે.

ઉપરના સીઝન્સ એક્સપ્લોરરનો પ્રયત્ન કરો. તારીખ અને અક્ષાંશ ખસેડો અને બે વસ્તુઓ બદલાય છે તે જુઓ: સૂર્ય બપોરે કેટલો ઊંચો થાય છે, અને ત્યાં દિવસના પ્રકાશના કયા કલાક હોય છે.

સમજો

બે અસર ઉનાળો ગરમ કરે છે:

1. ઊંચાઈ: જ્યારે સૂર્ય ઊંચો હોય છે, ત્યારે તેનો પ્રકાશ વધુ સીધો જમીન પર પડે છે અને દરેક ચોરસ મીટરમાં વધારે ઉર્જા મળે છે. જ્યારે તે નીચું હોય છે, ત્યારે એક જ બિમ મોટી જગ્યા પર ફેલાય છે.
2. દિવસની લંબાઈ. વધુ કલાકના સૂર્યપ્રકાશનો અર્થ ગરમ થવા માટે વધારે સમય અને ઠંડી થવા માટે ઓછી રાત થાય છે.

ભૂમધ્યરેખાની ઉત્તર અથવા દક્ષિણ તરફના સૂર્યની સ્થિતિને તેની અવલંબન કહે છે. તે +23.44° (જુન પૂર્ણિમા) અને -23.44° (ડિસેમ્બર પૂર્ણિમા) વચ્ચે ફેરવે છે અને વિધાર્થી પર0°ને પાર કરે છે.

પૂર્વમાં, ક્ષિતિજ ઉપરના સૂર્યની ઊંચાઈ છે:

દક્ષિણ ઊંચાઈ = 90° − |અક્ષાંશ − અંશવિસ્તાર|

લંડન (51.5° N) માટે જૂનમાં: 90 − |51.5 − 23.44| = 61.9°. ડિસેમ્બરમાં: 90 − |51.5 + 23.44| = 15.1°. આ એક મોટો તફાવત છે કે, સૂર્યપ્રકાશ કેટલી તીવ્રતાથી જમીનને ગરમ કરે છે.

ધ્રુવોની નજીક કંઈક અજબ બનતું હોય છે. આર્કટિક સર્કલ (66.56° N)ની ઉત્તરમાં દર વર્ષે ઓછામાં ઓછો એક દિવસ એવો હોય છે જ્યારે સૂર્ય ક્યારેય અસ્ત થતો નથી અને એક દિવસ એવો હોય છે જ્યારે તે ક્યારેય ઊગતો નથી.

માસ્ટર

દિવસના પ્રકાશની લંબાઈ સૂર્યાસ્તના કલાક કોણ H₀ માંથી આવે છે, જ્યાં સૂર્યનું કેન્દ્ર એક સરખા ક્ષિતિજને મળે છે:

cos H₀ = −tan φ · tan δ,   દિવસનો પ્રકાશ = 2H₀ / 15 કલાક

અક્ષાંશ φ અને અંશદશા δ, H₀ ડિગ્રીઓ સાથે. જો −tan φ · tan δ ≤ −1 હોય તો સૂર્ય ક્યારેય અસ્ત થતો નથી; જો તે ≥ 1 હોય તો તે ક્યારેય ઉગે છે. ભૂમધ્ય રેખા (φ =0) પર આ ફોર્મ્યુલા વર્ષના દરેક દિવસે 12 કલાક આપે છે.

આ જ્યોતિષીય દિવસ છે. વાસ્તવિક દિવસનો પ્રકાશ કેટલીક મિનિટોથી લાંબો છે કારણ કે વાતાવરણ ક્ષિતિજ ઉપર પ્રકાશને બાંધે છે (પ્રતિબિંબ, લગભગ 0.57°) અને કારણ કે સૂર્યોદયને તેના કેન્દ્ર (લગભગ 0.27°) નહિં પરંતુ સૂર્યની ટોચની બાજુ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. સત્તાવાર સૂર્યોદય ટેબલો 0° ની જગ્યાએ -0.833° નો ઉપયોગ કરે છે.

આ વિક્ષેપ જ સૂર્યની ચંદ્રગ્રહણ રેખાંશ λ અને પૃથ્વીની ઊંચાઈ ε: sin δ = sin ε · sin λ માંથી આવે છે. સાધન U.S. લંબા માટે નેવલ ઓબ્ઝર્વેટરીનો અંદાજિત ફોર્મ્યુલા, આ સદીમાં લગભગ 0.01 ° સુધી સાચો છે.

અંતર અસર સાચી છે પરંતુ નાની છે. પરિહેલીયન (147.1 મિલિયન કિમી) અને અફેલીયન (152.1 મિલિયન કિમી) વચ્ચે, પૃથ્વી સુધી પહોંચતા સૂર્યપ્રકાશમાં (152.1/147.1)² ≈ 1.069, લગભગ 7%નો બદલાવ થાય છે. લંડનમાં 61.9° / 15.1° ≈ 3.4ના ગુણક દ્વારા ત્રિજ્યામાં પ્રતિ ચોરસ મીટર દક્ષિણ સૂર્યપ્રકાશને બદલે છે અને દિવસની લંબાઈ બેથી વધુ ગુણક દ્વારા બદલે છે.