الدرس الثامن
الربيع .الصيف.الخريف.الشتاء
الانقلاب الصيفي وتحديد نقاط الاعتدال للمواسم
يتزامن دخول الشمس يوم 21 يوليو ، إلى برج السرطان مع حدث فلكي آخر وهو يوم الانقلاب الصيفي، الذي يعتبر أطول يوم في السنة،
عندما نمد خط الاستواء للأرض في الفضاء ، نحصل على خط الاستواء (باللون الرمادي على الصورة). من خلال ميل محور دوران الأرض ، يميل خط الاستواء السماوي نسبة إلى مسير الشمس. هذا يحدد المواسم.
تسمى نقطة التقاطع بين مسير الشمس وخط الاستواء السماوي بالنقطة الربيعية .
عندما تصل الشمس ، إلى النقطة الربيعية ، فهي الاعتدال الربيعي ، وهي نقطة الانطلاق في البروج ، 0 درجة من الحمل ، في 21 مارس. في هذا الوقت ، تساوي مدة النهار مدة الليل
تعبر الشمس النقطة المعاكسة في 23 سبتمبر. إنه الاعتدال الخريفي ، ومرة أخرى تساوي مدة النهار مدة الليل.
في 21 يونيو ، تكون الشمس في اعلى نقطة لها نحو الشمال في مسارها ، وهذا يتوافق مع الانقلاب الصيفي ، عندما تصل مدة النهار ، أكبر من مدة الليل ، إلى أقصى حد.
في 21 ديسمبر ، تكون الشمس في أدنى نقطة لها نحو الجنوب في مسارها ، وهي الانقلاب الشتوي ، ومدة الليل ، أكبر من مدة النهار ، تصل إلى الحد الأقصى.
لماذا يحدث الاعتدال؟
تدور الأرض حول الشمس في الوقت الذي يميل محورها عن الأفق بحوالي 23.5 درجة، بحيث يميل النصف الشمالي للارض باتجاه الشمس خلال فصل الصيف، فيحصل على اشعاع شمسي أكبر، ويميل مبتعدا عن الشمس خلال فصل الشتاء ويحصل على اشعاع شمسي أقل، ويحدث العكس في النصف الجنوبي من الكرة الارضية.
لكن يحدث مرتين في العام (في شهر مارس وسبتمبر) أن يتحاذى ميل الأرض مع مدارها حول الشمس، بحيث لا يكون هناك ميلان للارض، وعندها تتعامد الشمس مباشرة فوق خط الاستواء، ويحصل كلا من نصف الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي على نفس الكمية من أشعة الشمس ونفس ساعات النهار والليل.
ويصبح الخط الذي يفصل المناطق التي تشهد الليل والمناطق التي تشهد النهار، والذي يُطلق عليه اسم “الخط الرمادي”، ينطبق على محور الأرض ويمر عبر القطبين الشمالي والجنوبي.
ماذا يحدث في يوم الاعتدال الخريفي؟
تشرق الشمس في يوم الاعتدال الخريفي في جميع دول العالم من الشرق الحقيقي، بحيث تصنع زاوية 90 درجة مع الافق، وتغرب في الغرب الحقيقي، عند زاوية 270 درجة مع الافق، حيث تكون الشمس عامودية (في حركتها الظاهرية) على خط الاستواء.
وبعد يوم الاعتدال الخريفي تكمل الشمس رحلتها الظاهرية في الأفق نحو الجنوب في نصف الكرة الشمالي، حتى تصل إلى أقصى الجنوب يوم الانقلاب الشتوي.
وبعد يوم الاعتدال الخريفي في نصف الكرة الشمالي، يبدأ الليل بكسب دقائق مُتزايدة يومياً من النهار ولمُدة ثلاثة أشهُر، وذلك حتى موعد الانقلاب الشتوي في شهر ديسمبر، وهو اليوم الذي يشهد أطول ليل وأقصر نهار في السنة كاملةً في نصف الكُرة الشمالي. ويحدث عكس ما سبق في النصف الجنوبي من الكرة الأرضية.
كيف يتغير الطقس مع بداية فصل الخريف؟
إن دخول القسم الشمالي من الكُرة الأرضية فلكياً في فصل الخريف، لا يعني بالضرورة حدوث تغيُّرات مباشرة على حالة الطقس كإنخفاض درجات الحرارة أو عدم استقرار الطقس، بل إن الدخول في فصل الخريف يكون بشكل تدريجي وبطيء، مع استمرار الأجواء الدافئة أحياناً في العديد من الدول العربية لا سيّما تلك الواقعة على حوض البحر المتوسط.
ومع بداية فصل الخريف في هذا التاريخ (البداية الفلكية)، ينخفض معها مقدار تعرُض نصف الكُرة الشمالي من الكرة الأرضية لأشعة الشمس بشكل تدريجي اعتباراً من هذا اليوم وتحلّ أيام البرد تدريجياً.
هل يتساوى الليل مع النهار تماماً في يوم الاعتدال؟
بالرغم من أن عدد ساعات النهار تتساوى مع عدد ساعات الليل يوم الاعتدال، إلا أنهما غير متساويين تمامًا، حيث تحصل الأرض على بضع دقائق من النهار أكثر من الليل، هذا لأن شروق الشمس يحدث عندما يكون طرف الشمس فوق الأفق، ويتم تعريف غروب الشمس على أنه اللحظة التي تختفي فيها الحافة الأخرى للشمس تحت الأفق.
ولأن الشمس عبارة عن قرص وليست مصدر نقطي للضوء، فإن الأرض ترى بضع دقائق إضافية من النهار أثناء الاعتدال. كما أن الغلاف الجوي يكسر ضوء الشمس ويستمر في السفر إلى الأرض بعد بدء الليل بفترة قصيرة، حتى بعد أن تكون الشمس قد غابت تحت الأفق.
ويتراوح طول النهار يوم الاعتدال حوالي 12 ساعة و 6 دقائق ونصف عند خط الاستواء، و 12 ساعة و 8 دقائق عند خط عرض 30 درجة، و 12 ساعة و 16 دقيقة عند خط عرض 60 درجة.
متى يحدث الاعتدال الخريفي؟
لا يحدث الاعتدال بالضرورة في نفس اليوم بالضبط من كل عام، حيث يحدث الاعتدال الخريفي في النصف الشمالي بين 22/ 23 سبتمبر،