क्यों हम मौसम हैं

पृथ्वी जनवरी की शुरुआत में सूर्य के सबसे करीब होती है, उत्तरी सर्दियों के मध्य में। इसलिए दूरी गर्मी को गर्म नहीं कर सकती है। वास्तविक कारण लगभग 23 डिग्री का झुकाव है, और यह सब कुछ बदल देता है.

मौसम एक झुकाव से आते हैं, दूरी से नहीं।

देखो

पहला अनुमान लगाओ: किस महीने में पृथ्वी सूर्य के सबसे करीब है?

जनवरी की शुरुआत में, उत्तरी सर्दियों के मध्य में. इसलिए दूरी नहीं है जो गर्मी बनाता है.

इसका अर्थ यह है कि पृथ्वी सूर्य के निकटतम बिंदु पर होती है। यह सच नहीं है. पृथ्वी सूर्य के सबसे निकट प्रारंभ में है जनवरी, जो यूरोप, उत्तरी अमेरिका और अधिकांश एशिया में सर्दियों है।

इसका वास्तविक कारण यह है कि पृथ्वी झुकी हुई है। इसकी स्पिन अक्ष लगभग 23.4 डिग्री झुकी हुई है। यह अक्ष पूरे वर्ष अंतरिक्ष में एक ही दिशा (उत्तरी तारा की ओर) दिखाता रहता है। ध्वनि:

• में जून, पृथ्वी का उत्तरी आधा भाग सूर्य की ओर झुका हुआ है. दिन लंबे होते हैं, सूर्य ऊँचा चढ़ता है और उत्तर में ग्रीष्म ऋतु होती है। दक्षिण में सर्दियाँ होती हैं।
• दिसंबर में, यह दूसरी ओर है।
• मार्च और सितंबर में, कोई भी आधा सूर्य की ओर झुका नहीं होता है। दिन और रात लगभग बराबर होते हैं। यह equinoxes हैं।

ऊपर से देखें तो वायुमंडलीय दबाव। तारीख़ और अक्षांश को खिसकाएँ और दो चीज़ों में परिवर्तन देखें: दोपहर में सूर्य कितना ऊँचा होता है, और दिन के कितने घंटे होते हैं.

समझा

दो प्रभाव गर्मी को गरम करते हैं:

1. सूर्य की ऊँचाई। जब सूर्य उच्च होता है, तो इसका प्रकाश जमीन पर अधिक सीधे पड़ता है और हर वर्ग मीटर में अधिक ऊर्जा मिलती है। जब यह कम हो जाता है, तो एक ही किरण एक बड़े क्षेत्र पर फैल जाती है।
2. दिन की लंबाई. अधिक घंटों की सूरज की रोशनी का मतलब गर्म होने के लिए और कम रात ठंडा करने के लिए अधिक समय है।

भूमध्य रेखा के उत्तर या दक्षिण में सूर्य की स्थिति को इसका अस्त कहा जाता है। यह +23.44° (जून संक्रांति) और -23.44° (दिसंबर संक्रांति) के बीच घूमता है और विषुवों पर0° को पार करता है।

दोपहर में, क्षितिज से सूर्य की ऊंचाई है:

मध्याह्न ऊँचाई = 90° − |अक्षांश - विचलन|

जून में लंदन के लिए (51.5° N): 90 − |51.5 − 23.44| = 61.9°। दिसंबर में: 90 − |51.5 + 23.44| = 15.1°। इसका मुख्य कारण यह है कि सूर्य की रोशनी पृथ्वी पर बहुत कम पड़ती है।

इसके निकट ही एक अनोखा दुर्ग है। आर्कटिक वृत्त (66.56°N) के उत्तर में हर साल कम से कम एक दिन ऐसा होता है जब सूर्य कभी नहीं अस्त होता और एक दिन ऐसा होता है जब वह कभी नहीं उगता।

मास्टर

दिन के प्रकाश की लंबाई सूर्यास्त के घंटे कोण H₀ से आती है, जहां सूर्य का केंद्र एक समतल क्षितिज से मिलता है:

cos H₀ = −tan φ · tan δ,   दिन की रोशनी = 2H₀ / 15 घंटे

अक्षांश φ और अवकलन δ, H₀ डिग्री में. यदि −tan φ · tan δ ≤ −1 है तो सूर्य कभी भी अस्त नहीं होता; यदि यह ≥ 1 है तो वह कभी भी नहीं उगता। भूमध्य रेखा पर (φ =0) सूत्र वर्ष के प्रत्येक दिन 12 घंटे देता है।

यह * ज्यामितीय * दिन है. वास्तविक दिन की रोशनी कई मिनटों तक लंबी होती है क्योंकि वातावरण क्षितिज पर प्रकाश को मोड़ता है (प्रतिवर्तन, लगभग 0.57 °) और क्योंकि सूर्योदय को सूर्य के शीर्ष किनारे द्वारा परिभाषित किया जाता है, न कि इसके केंद्र (लगभग 0.27 °)। आधिकारिक सूर्योदय तालिकाओं में0° के बजाय -0.833 ° का उपयोग किया जाता है।

इसकी परिभाषा निम्नलिखित है- सूर्य की अक्षांश λ और पृथ्वी की अक्षांश ε के बीच का अंतर: sin δ = sin ε · sin λ। यह उपकरण यू.एस. इसका व्यास (डायामीटर) पृथ्वी के व्यास का लगभग 0.01 गुना है।

इसका आकार छोटा लेकिन प्रभावशाली होता है। परिहेलियन (147.1 मिलियन किमी) और अपहेलियन (152.1 मिलियन किमी) के बीच पृथ्वी तक पहुंचने वाला सूर्य का प्रकाश (152.1/147.1)² ≈ 1.069, लगभग 7% से बदलता है। लंदन में प्रति वर्ग मीटर दोपहर की सूर्य प्रकाश को झुकाव के कारण 61.9° / 15.1° ≈ 3.4 के गुणांक से और दिन की लंबाई को दो से अधिक के गुणांक से बदलता है।