ข้างขึ้นข้างแรมและฤดูกาลเปลี่ยนไปอย่างไร

เฟสของดวงจันทร์และความก้าวหน้าของฤดูกาลของโลกไม่ได้เชื่อมโยงกันอย่างเฉพาะเจาะจง แต่ขึ้นกับกระบวนการที่คล้ายคลึงกัน: วัตถุทางดาราศาสตร์ดวงหนึ่งหมุนรอบอีกดวงหนึ่ง ปรากฏการณ์ทั้งสองพร้อมกับวัฏจักรของกลางวันและกลางคืน เป็นตัวกำหนดตารางเวลาที่แท้จริงที่สุดของโลก

ดวงอาทิตย์เป็นจุดสนใจของระบบสุริยะของเรา โดยอยู่ใน แรงดึงดูด กลุ่มดาวเทียมที่มีดาวเคราะห์ทั้งเก้าดวง โลก ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ดวงที่สามที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ ใช้เวลาน้อยกว่า 365 วันจึงจะโคจรรอบดาวฤกษ์ได้สำเร็จ ดวงจันทร์ที่ตกอยู่ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของโลกเอง ซึ่งใช้เวลา 28 วันของโลกในการปฏิวัติรอบโลกของเรา และส่องสว่างด้วยแสงอาทิตย์สะท้อนหลายระดับ

ในระหว่างรอบการโคจร 28 วัน ดวงจันทร์จะหมุนบนแกนของมันหนึ่งครั้ง และทำให้ใบหน้าเดียวกันหันเข้าหาโลก “ด้านมืด” จะชี้ห่างจากโลกเสมอ แต่ลักษณะที่ปรากฏของดวงจันทร์จะเปลี่ยนแปลงไปตลอดวงโคจรนั้นตามลำดับของข้างขึ้นข้างแรม โดยพิจารณาจากตำแหน่งของดวงจันทร์ที่สัมพันธ์กับโลกและดวงอาทิตย์ เมื่อโลกอยู่ระหว่างดวงจันทร์กับดวงอาทิตย์ จะมี "พระจันทร์เต็มดวง" ดวงจันทร์สะท้อนปริมาณแสงแดดสูงสุดในเวลานี้ เมื่อการกำหนดค่าที่ตรงกันข้ามเป็นจริง - ดวงจันทร์อยู่ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ - ดวงจันทร์ถูกทอดทิ้งในเงามืดซึ่งปรากฏเป็น "ดวงจันทร์ใหม่"

ระหว่างสุดขั้วทั้งสองนี้ ดวงจันทร์ปรากฏเป็นเศษเสี้ยวของวงกลมที่สว่างเต็มที่ จากเงาเต็มดวงจะปรากฎเป็นวงเดือนข้างขึ้น (กำลังเติบโต) จนถึงใบหน้ากึ่งมืดกึ่งสว่างกึ่งสว่างที่เรียกว่าไตรมาสแรก จากนั้นส่วนที่สว่างไสวซึ่งเรียกว่าดวงจันทร์ชะนีข้างขึ้นจะเพิ่มขึ้นจนเต็ม หลังจากนั้น วัฏจักรจะเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า ส่วนที่เป็นเงาเริ่มปกคลุมในช่วงระยะข้างขึ้นข้างแรม ไตรมาสที่สาม และข้างแรมข้างขึ้นข้างแรม

โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์ในสิ่งที่เรียกว่าระนาบสุริยุปราคาหรือระนาบการโคจรของมัน สิ่งสำคัญสำหรับการพัฒนาของฤดูกาล ดาวเคราะห์ไม่ได้ตั้งฉากกับระนาบนี้ ถ้าเป็นเช่นนั้น มุมของรังสีดวงอาทิตย์ที่มายังพื้นผิวโลกจะไม่เปลี่ยนแปลงตลอดทั้งปี แต่โลกเอียงจากแนวตั้งฉากประมาณ 23.5 องศา และอยู่ในแนวเดียวกันเสมอ (ซึ่งอยู่ในแนวเดียวกับดาวเหนือ หรือ Polaris) ดังนั้น ซีกโลกหนึ่งหรืออีกซีกโลกโน้มตัวเข้าหาดวงอาทิตย์และได้รับรังสีดวงอาทิตย์มากกว่าอีกซีกหนึ่ง

ปีละสองครั้ง ในวันวิษุวัต รังสีของดวงอาทิตย์จะกระทบกับเส้นศูนย์สูตรของโลกในแนวตั้งฉาก และทุกส่วนของโลกมีเวลา 12 ชั่วโมงทั้งกลางวันและกลางคืน ในช่วงฤดูร้อนของซีกโลกเหนือ ส่วนนั้นของโลกเอียงไปทางดวงอาทิตย์และรับมากขึ้น การแผ่รังสีดวงอาทิตย์ ในขณะที่ซีกโลกใต้มีแสงแดดส่องถึงมุมต่ำและรัศมีลดลงคือ เย็นกว่า ดวงอาทิตย์ปรากฏบนท้องฟ้าสูงขึ้นสำหรับผู้สังเกตการณ์ซีกโลกเหนือกว่าในช่วงเวลาอื่นของปี สิ่งที่ตรงกันข้ามคือความจริงในช่วงฤดูหนาวของซีกโลกเหนือ สิ่งนี้จะอธิบายเกี่ยวกับแบบจำลองสี่ฤดูแบบดั้งเดิมของละติจูดที่สูงกว่า: มีฤดูร้อนและฤดูหนาวที่มีอุณหภูมิสุดขั้ว และช่วงเปลี่ยนผ่านในฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วงที่มีอุณหภูมิปานกลางมากกว่า

ไม่ใช่ว่าทุกส่วนของโลกจะมีสี่ฤดูกาลที่ชัดเจน ปริมาณน้ำฝนอาจเป็นตัวแปรที่สำคัญที่สุดภายในหนึ่งปีในบางสถานที่ ตัวอย่างเช่น สถานที่เขตร้อนและกึ่งเขตร้อนหลายแห่งสลับไปมาระหว่างฤดู "เปียก" และ "แห้ง" โดยมีปริมาณน้ำฝนแตกต่างกันมากทีเดียว