بغض النظر عن المكان الذي تعيش فيه ، فمن شبه المؤكد أنك ستستمتع بفوائد زيادة طول ضوء النهار في أشهر الصيف. إذا كنت تعيش في نصف الكرة الشمالي ، فإن الصيف يمتد من أواخر يونيو إلى أواخر سبتمبر ؛ في نصف الكرة الجنوبي ، يحتل الصيف نفس الفترة التي يمر بها الشتاء شمال خط الاستواء ، أواخر ديسمبر وحتى أواخر مارس. تنتج هذه الزيادة في ضوء الشمس في الصيف عن مزيج من شروق الشمس المبكر بشكل متزايد وغروب الشمس المتأخر.
لماذا يتعرض الكوكب للمزيد من ضوء الشمس في الصيف وبالمقابل أقل في الشتاء؟ تجمع الإجابة بين الهندسة الأساسية وعلم الفلك الأساسي ، ولكن ليس بالطريقة التي قد تفكر بها.
العوامل الفلكية التي تحدد طول ضوء النهار
تبعد الأرض ، في المتوسط ، حوالي 93 مليون ميل (150 مليون كيلومتر) عن الشمس. شكل المدار ليس دائرة بل قطع ناقص ، لذلك تقترب الأرض من الشمس بحوالي 91 مليون ميل في يناير وتبتعد حتى 95 مليون ميل في يوليو.
من الواضح ، مع ذلك ، أن هذا الاختلاف ليس هو الذي يجعل أشهر الصيف أكثر دفئًا وأكثر إضاءة من أشهر الشتاء. بدلاً من ذلك ، تنتج الفصول بأكملها عن ميل الأرض بمقدار 23.5 درجة من خط عمودي على مسارها المداري حول الشمس. هذا الميل دائمًا "يشير" في نفس الاتجاه بالنسبة للشمس ، بينما تكمل الأرض دورة حولها على مدار عام. وهذا يعني أنه بدلاً من أن يحصل كل جزء من الكوكب على 12 ساعة من الشمس و 12 ساعة من الظلام كل عام على مدار العام ، كما سيحدث إذا كان دوران الأرض عموديًا على مستواها المداري ، فكل موقع (باستثناء خط الاستواء نفسه) يتعرض لضوء النهار أكثر من الظلام في الصيف. علاوة على ذلك ، يصبح هذا الخلل أكثر وضوحًا مع زيادة المسافة من خط الاستواء (وبالتالي القرب من القطبين). في النصف الشمالي من الكرة الأرضية ، يكون شهر يونيو هو الشهر الأكثر إشراقًا بشكل عام ، ويكون شهر ديسمبر هو الشهر الأكثر ظلامًا.
ربما تكون قد سمعت عن الدائرة القطبية الشمالية ، وهي عبارة عن خط عرض يدور حول الأرض 66.5 درجة شمال خط الاستواء (أو 23.5 درجة) جنوب القطب الشمالي) والدائرة القطبية الجنوبية ، نظير الدائرة القطبية الشمالية ذات الموقع المماثل في الجنوب نصف الكرة الأرضية. تكمن أهمية هذه الحدود الخيالية في أن المناطق أقرب إلى القطبين من هذه التجربة ضوء الشمس على مدار الساعة لمدة شهر أو أكثر بدءًا من بداية الصيف ، ويسمى الصيف الانقلاب. هذا لأن المحور المائل لدوران الأرض يشير مباشرة نحو الشمس في هذا التاريخ ، و أجزاء صغيرة من الكوكب لا تدور بالكامل خارج أشعة الشمس حتى بعض الوقت تم الاجتياز بنجاح. عدد ساعات الانقلاب الصيفي لضوء النهار في ذروته في هذا اليوم في كل مكان على الأرض.
في نهاية الصيف ، في الاعتدال الخريفي (الخريف) الذي يحدث في 21 أو 22 سبتمبر في نصف الكرة الشمالي ، لا يشير المحور أو الدوران نحو الشمس ولا بعيدًا عنها. هذا له تأثير ليوم واحد على عدم إمالة الأرض حول محورها على الإطلاق ، وفي كل مكان على الأرض يتلقى 12 ساعة من ضوء الشمس و 12 ساعة من الظلام. يحدث هذا أيضًا في الاعتدال الربيعي (الربيعي) بعد ستة أشهر ، عندما تتزايد كمية ضوء الشمس اليومي من الحد الأدنى السنوي لمدة ثلاثة أشهر بدلاً من التناقص.
أمثلة جغرافية
يقوم عدد من المواقع الإلكترونية ، بما في ذلك صفحة تديرها البحرية الأمريكية (انظر الموارد) ، بدمج هذه المواقع وتسمح لك بتحديد مقدار ضوء الشمس الذي يتلقاها موقع معين في كل يوم بسرعة السنة. على سبيل المثال ، إذا قمت بإدخال بورتلاند ، أوريغون ، الولايات المتحدة الأمريكية ، التي يزيد خط عرضها عن 45 درجة بقليل ، وبالتالي فهي تزيد قليلاً عن منتصف الطريق إلى الشمال القطب من خط الاستواء تجد أن المدينة مضاءة لمدة 15 ساعة و 41 دقيقة وقت الانقلاب الصيفي ولمدة 8 ساعات و 42 دقائق في وقت الانقلاب الشتوي بعد ستة أشهر ، مما يعني أن توقيت غروب الشمس في ولاية أوريغون يمكن أن يختلف بنحو ثلاثة ونصف ساعات. تظهر مدن الشمال نفس النمط ، ولكن اتساعًا أكبر بين الكميات القصوى والدنيا من ضوء الشمس عبر الفصول.