Deanna Do đó, Đại học Illinois tại Urbana-Champaign
Trên đường xích đạo, mùa đông chính thức bắt đầu vào tháng XNUMX. Nhưng trong nhiều lĩnh vực, tháng Giêng là thời điểm nó thực sự có giá trị. Nhà khoa học khí quyển Deanna Do đó giải thích các yếu tố thời tiết và khí hậu kết hợp để tạo ra điều kiện mùa đông vào thời điểm chuyển giao của năm.
Quỹ đạo của Trái đất ảnh hưởng như thế nào đến ánh sáng ban ngày và nhiệt độ của chúng ta?
Khi Trái đất quay quanh mặt trời, nó quay quanh một trục - hình ảnh một chiếc que đi qua Trái đất, từ Bắc Cực đến Nam Cực. Trong 24 giờ để Trái đất quay một vòng quanh trục của nó, mọi điểm trên bề mặt của nó đều hướng về phía Mặt trời trong một phần thời gian và cách xa nó trong một phần thời gian. Đây là nguyên nhân gây ra những thay đổi hàng ngày về ánh sáng mặt trời và nhiệt độ.
Có hai yếu tố quan trọng khác: Thứ nhất, Trái đất hình tròn, mặc dù nó không phải là một hình cầu hoàn hảo. Thứ hai, trục của nó nghiêng khoảng 23.5 độ so với đường đi quanh Mặt trời. Kết quả là, ánh sáng rơi trực tiếp vào đường xích đạo của nó nhưng lệch góc với cực Bắc và cực Nam.
Khi một trong các cực hướng về phía Mặt trời nhiều hơn so với cực còn lại, thì nửa hành tinh đó sẽ nhận được nhiều ánh sáng mặt trời hơn nửa còn lại và ở bán cầu đó là mùa hè. Khi cực đó nghiêng khỏi Mặt trời, nửa Trái đất đó sẽ nhận được ít ánh sáng mặt trời hơn và ở đó đang là mùa đông.
Sự thay đổi theo mùa là ấn tượng nhất ở các cực, nơi mà sự thay đổi của ánh sáng là cực đoan nhất. Trong mùa hè, một cực nhận được 24 giờ ánh sáng mặt trời và Mặt trời không bao giờ lặn. Vào mùa đông, Mặt trời không bao giờ mọc.
Tại đường xích đạo, nơi nhận được ánh sáng mặt trời trực tiếp nhất quán, có rất ít thay đổi về độ dài ngày hoặc nhiệt độ quanh năm. Những người sống ở vĩ độ cao và trung bình, gần các cực hơn, có thể có những ý tưởng rất khác về các mùa với những người sống ở vùng nhiệt đới.
Khi Trái đất quay quanh Mặt trời, ánh sáng mặt trời chiếu vào bề mặt ở các góc khác nhau do độ nghiêng của hành tinh. Điều này tạo ra các mùa.
Có một câu nói cổ, "Khi ngày càng dài, cái lạnh càng tăng." Tại sao vào tháng Giêng, trời thường lạnh hơn mặc dù chúng ta đang có ánh sáng ban ngày?
Nó phụ thuộc vào nơi bạn đang ở trên thế giới và nguồn không khí của bạn đến từ đâu.
Bề mặt Trái đất liên tục hấp thụ năng lượng từ Mặt trời và lưu trữ dưới dạng nhiệt. Nó cũng phát nhiệt trở lại không gian. Việc bề mặt nóng lên hay nguội đi phụ thuộc vào sự cân bằng giữa lượng bức xạ mặt trời mà hành tinh đang hấp thụ và lượng bức xạ đi xa.
Nhưng bề mặt Trái đất không đồng nhất. Đất thường nóng lên và nguội đi nhanh hơn nhiều so với nước. Nước cần nhiều năng lượng hơn để tăng và giảm nhiệt độ, vì vậy nó ấm lên và nguội đi chậm hơn. Do sự khác biệt này, nước là vật chứa nhiệt tốt hơn đất - đặc biệt là các vùng nước lớn, như đại dương. Đó là lý do tại sao chúng ta có xu hướng nhìn thấy sự thay đổi lớn hơn giữa ấm và lạnh trong đất liền hơn là ở các khu vực ven biển.
Bạn sống càng xa về phía bắc, thì càng mất nhiều thời gian để lượng và cường độ ánh sáng ban ngày bắt đầu tăng lên đáng kể vào giữa mùa đông, vì vị trí của bạn nghiêng khỏi Mặt trời. Trong khi đó, những khu vực ít ánh sáng mặt trời lại tiếp tục tỏa nhiệt ra không gian. Miễn là chúng nhận được ít ánh sáng mặt trời hơn nhiệt mà chúng tỏa ra, chúng sẽ tiếp tục lạnh hơn. Điều này đặc biệt đúng khi ở trên cạn, nơi dễ mất nhiệt hơn nước.
Khi Trái đất quay, không khí lưu thông quanh nó trong bầu khí quyển. Nếu không khí di chuyển vào khu vực của bạn phần lớn đến từ những nơi như Bắc Cực không có nhiều ánh nắng mặt trời vào mùa đông, bạn có thể đang phải nhận đợt không khí lạnh khắc nghiệt trong một thời gian dài. Điều đó xảy ra ở Great Plains và Trung Tây khi không khí lạnh tràn xuống từ Canada.
Nhưng nếu không khí của bạn gặp một khối nước giữ nhiệt độ đồng đều hơn trong suốt cả năm, thì những thay đổi này có thể bị biến mất đáng kể. Seattle bị gió thổi ngược so với đại dương, đó là lý do tại sao nó ấm hơn Boston nhiều độ vào mùa đông mặc dù nó ở xa hơn về phía bắc so với Boston.
Chúng ta mất ánh sáng ban ngày nhanh chóng như thế nào trước khi hạ chí và thu được nó trở lại sau đó?
Điều này phụ thuộc nhiều vào vị trí của bạn. Bạn càng ở gần một trong các cực, tốc độ thay đổi ánh sáng ban ngày càng nhanh. Đó là lý do tại sao Alaska có thể từ chỗ hầu như không có ánh sáng ban ngày vào mùa đông thành hầu như không có bóng tối vào mùa hè.
Ngay cả đối với một địa điểm cụ thể, sự thay đổi không phải là không đổi qua các năm. Tốc độ thay đổi ánh sáng ban ngày chậm nhất vào các thời điểm - tháng XNUMX vào mùa đông, tháng XNUMX vào mùa hè - và nhanh nhất ở điểm phân, vào giữa tháng Ba và giữa tháng Chín. Sự thay đổi này xảy ra khi khu vực trên Trái đất nhận được ánh sáng mặt trời trực tiếp dao động từ vĩ độ 23.5 N - về phía bắc xa xích đạo như Miami - đến vĩ độ 23.5 S, về phía nam xa xích đạo như Asunción, Paraguay.
Chế độ xem vệ tinh này ghi lại bốn sự thay đổi của các mùa. Vào các điểm phân, ngày 20 tháng 20 và ngày XNUMX tháng XNUMX, ranh giới giữa đêm và ngày là một đường thẳng Bắc-Nam và mặt trời dường như ngồi ngay trên đường xích đạo. Trục của Trái đất nghiêng khỏi Mặt trời vào ngày Hạ chí và về phía Mặt trời vào Hạ chí tháng Sáu, lan tỏa ngày càng ít ánh sáng trên mỗi bán cầu. Tại điểm phân tử, mặt nghiêng một góc vuông với Mặt trời và ánh sáng được trải đều.
Về ánh sáng ban ngày, những người ở phía bên kia hành tinh đang nhìn thấy hoàn toàn trái ngược với những gì chúng ta đang thấy. Hiện tại, chúng đang ở đỉnh điểm của mùa hè và đang tận hưởng lượng ánh sáng ban ngày lớn nhất mà chúng sẽ nhận được trong năm. Tôi nghiên cứu về Bão đá ở Argentina và Xoáy thuận nhiệt đới Ấn Độ Dương, và cả hai mùa bão thời tiết ấm áp đó đều đang đạt đến đỉnh điểm ngay bây giờ.
[Hơn 140,000 độc giả dựa vào các bản tin của The Conversation để hiểu thế giới. Đăng ký ngay hôm nay.]
Nhưng có một điểm khác biệt chính: Nam bán cầu có ít đất hơn và nhiều nước hơn so với Bắc bán cầu. Nhờ ảnh hưởng của các đại dương phía Nam, các khối đất ở Nam bán cầu có xu hướng có nhiệt độ cực thấp hơn so với đất ở Bắc bán cầu.
Vì vậy, mặc dù một vị trí trên phía đối diện của hành tinh với vị trí của bạn hiện tại có thể nhận được nhiều ánh sáng mặt trời như khu vực của bạn vào mùa hè, thời tiết ở đó có thể khác với điều kiện mùa hè mà bạn đã quen. Nhưng vẫn có thể thú vị khi tưởng tượng một làn gió mùa hè ấm áp ở phía xa của Trái đất - đặc biệt là vào tháng Giêng đầy tuyết.
Deanna Do đó, Trợ lý Giáo sư Khoa học Khí quyển, Đại học Illinois tại Urbana-Champaign
Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.
Đồ họa: Next
Bạn đang xem: Vì sao trục trái đất lại nghiêng
Trái đất nghiêng do va chạm lớn giữa không trung đã xảy ra trong quá trình hình thành của hệ mặt trời. Tất cả các hành tinh của hệ thống năng lượng mặt trời nghiêng ở góc độ khác nhau. Độ nghiêng của Trái đất ở một góc đo là 23.439281 độ đi từ đường vuông góc [the perpendicular line] so với mặt phẳng quỹ đạo của hành tinh. Nếu bạn có một mô hình của hành tinh Trái đất, bạn sẽ thấy nó được cố định trên một trục nghiêng. Do độ nghiêng trục quay của Trái Đất, lượng ánh sáng Mặt Trời chạm tới một điểm cho trước trên bề mặt thay đổi liên tục trong một năm. Kết quả là tạo ra hiện tượng bốn mùa. Hiện tại các nhà khoa học thiên văn chưa có câu trả lời chính xác vì không có sự chứng minh. Tuy nhiên, thiên văn học đã đưa ra giả thuyết về hiện tượng lý do trục trái đất nghiêng: Khi trái đất hình thành không lâu, có những hành tinh nhỏ, thể tích không giống nhau, thường xuyên rơi xuống bề mặt Trái đất. Lúc này, Trái đất chưa được lớp khí quyển che chở, nên đã va chạm gây chấn động mạnh. Trong đó, ngay từ thời kỳ đầu, một hành tinh nhỏ có thể tích bằng khoảng 1% thể tích trái đất, đường kính khoảng 1000km, khối lượng ước tính khoảng 1 tỉ tỉ tấn, bay với vận tốc 11km/giây, đột nhiên va mạnh vào Trái đất. Đòn chí mạng này đã làm cho trục của Trái đất bị nghiêng đi. Nhiệt lượng khi va chạm sinh ra, đã khiến cho nhiệt độ bề mặt Trái đất tăng lên đến 10000C.
Đúng 0Xem thêm: Tổng Hợp Các Mẫu Nhà 2 Tầng Hình Chữ L, 55+ Mẫu Nhà Chữ L Đẹp Thiết Kế Chuẩn Phong Thủy
Bình luận [1]Các nhà thiên văn đã đưa ra nhiều giả thuyết về hiện tượng kì lạ này, trong đó có một giả thuyết được các nhà khoa học chú ý. Theo giả thuyết này, sau khi Trái Đất được hình thành không lâu, có những thiên thể nhỏ thường xuyên rơi xuống trái đất. Lúc này Trái Đất chưa có lớp khí quyển [tầng ozon] bảo vệ nên những vị khách "không mời mà đến" này đã va đập vào Trái Đất, gây chấn động mạnh. Trong đó, ngay từ thời kì đầu, một thiên thể có thể tích bằng khoảng 1% thể tích Trái Đất, đường kính khoảng 1000km, khối lượng ước tính 1 tỉ tỉ tấn, bay với vận tốc 11km/1s, đột nhiên va mạnh vào Trái Đất. Đòn chí mạng này đã làm cho trục Trái đát bị nghiêng 23o27"...
Đúng 0 Bình luận [0]