Жыл мезгілдері неге ауысады

Астанада маусымда Күн түс кезінде биік тұрады, күн шамамен 16,5 сағатқа созылады және далада жылы болады. Желтоқсанда Күн көкжиектен әрең көтеріледі, күн небәрі 8 сағатқа жуық, ал далада суық.

Үш нәрсе бірге өзгереді: түскі Күннің биіктігі, күннің ұзақтығы және температура. Бұл кездейсоқ емес. Себебі біреу, ал ол осы үш өзгерісті де түсіндіреді.

Сабақтың сұрағы: неге жазда Күн биігірек көтеріліп, күн ұзағырақ созылады? Жауап беру үшін екі идея керек: Жер осінің көлбеулігі және күн сәулесінің түсу бұрышы. Оларды ретімен қарастырамыз.

Жер өз осінен айналады: бір айналым шамамен 24 сағатқа созылады, осылай күн мен түн ауысады. Сонымен қатар Жер Күнді айналады: бір толық айналым 365,25 тәулікке, яғни бір жылға созылады.

Жер осі орбитаға қатысты «тік» тұрмайды. Ол 23,5°-қа көлбеу. Дәл осы көлбеулік жыл мезгілдерін тудырады.

Ең маңыздысы: ось бағытын өзгертпейді. Оның солтүстік ұшы жыл бойы Темірқазыққа қарайды. Жер орбитамен жылжып жатқанда ось «өзіне-өзі параллель» күйінде қалады.

Сондықтан маусымда Солтүстік жарты шар Күнге қарай көлбеу тұрады, ал желтоқсанда Күннен теріс. Ось «аударылмайды»: Жердің орбитадағы орны өзгереді. Мұны төмендегі модельде тексеріңіз.

Қол шамын үстелге тура жоғарыдан түсіріңіз: кішкентай жарық дақ пайда болады. Шамды қисайтыңыз: дақ созылып, күңгірттенеді. Жарық сонша, бірақ ол үлкенірек ауданға «жайылып» кетті.

Күнмен де солай. Күн биік тұрғанда оның сәулелері жерге тік түседі, энергия шағын ауданға шоғырланады. Күн төмен тұрғанда сол сәуле шоғы үлкенірек ауданға созылады және әр шаршы метр азырақ энергия алады. Орын экваторға неғұрлым жақын болса, ондағы түскі Күн соғұрлым биік.

Екінші фактор да бар: күннің ұзақтығы. Маусымда Астанада Күн шамамен 16,5 сағат жарқырайды, желтоқсанда небәрі 8 сағатқа жуық. Күн неғұрлым ұзақ жарқыраса, жер соғұрлым ұзақ қызады.

Жазда екі фактор бірге жұмыс істейді: Күн биік және күн ұзақ. Қыста да бірге, бірақ керісінше: Күн төмен және күн қысқа. Сондықтан жаз бен қыстың айырмашылығы соншалықты үлкен.

Жылда төрт ерекше күн бар.

• 20-21 наурыз, көктемгі күн мен түннің теңелуі: Жердің барлық жерінде күн мен түн шамамен 12 сағаттан созылады.
• 20-21 маусым, жазғы күн тоқырауы: Солтүстік жарты шардағы ең ұзақ күн (Астанада шамамен 16,5 сағат).
• 22-23 қыркүйек, күзгі күн мен түннің теңелуі: күн мен түн қайтадан тең.
• 21-22 желтоқсан, қысқы күн тоқырауы: Солтүстік жарты шардағы ең қысқа күн (Астанада шамамен 8 сағат).

Астрономиялық жыл мезгілдері осы күндерден бастап есептеледі.

Қазақстанда жаз болғанда Австралияда қыс. Желтоқсанда Сидней оқушылары жазғы демалысқа шығып, жағажайға барады, ал Астанада бұл кезде аяз. Күні бір, жыл мезгілдері қарама-қарсы, себебі желтоқсанда Күнге қарай Оңтүстік жарты шар көлбеу тұрады.

Жердің орбитасы дөңгелекке жақын. Жер Күнге шамамен 3 қаңтарда ең жақын келеді: шамамен 147 миллион километр. Бұл нүкте перигелий деп аталады. Жер Күннен шамамен 4 шілдеде ең алыс болады: шамамен 152 миллион километр, афелий. Айырмашылығы небәрі 3 %-ға жуық.

Назар аударыңыз: Жер Күнге Солтүстік жарты шардағы қыстың қақ ортасында ең жақын болады.

«Мәселе қашықтықта» деген ойға қарсы екі күшті дәлел бар.

1. Жер Күнге қаңтарда, Қазақстанда ең қатты аяз болғанда, ең жақын. Егер жақындық жылытса, қаңтар ең жылы ай болар еді.
2. Егер жыл мезгілдері қашықтыққа байланысты болса, бүкіл планетада бір мезгілде бір жыл мезгілі болар еді. Бірақ жарты шарлардағы жыл мезгілдері қарама-қарсы.

Қорытынды: жыл мезгілдерінің себебі Жер осінің көлбеулігі, Күнге дейінгі қашықтық емес.

Жыл мезгілдерін Жер осінің көлбеулігі тудырады. Ось 23,5°-қа көлбеу және үнемі аспанның бір нүктесіне бағытталған, сондықтан жыл бойы Күнге қарай бірде Солтүстік, бірде Оңтүстік жарты шар көлбеу тұрады. Осыдан күн сәулесінің түсу бұрышы мен күннің ұзақтығы, солармен бірге температура да өзгереді.

1. Ось 23,5°-қа көлбеу және бағытын өзгертпейді.
2. Биік Күн мен ұзақ күн көбірек энергия береді: бұл жаз. Төмен Күн мен қысқа күн: қыс.
3. Төрт тірек күн: 20-21 наурыз бен 22-23 қыркүйектегі теңелулер, 20-21 маусым мен 21-22 желтоқсандағы күн тоқыраулары. Жарты шарларда жыл мезгілдері қарама-қарсы.
4. Күнге дейінгі қашықтықтың қатысы жоқ: Жер Күнге қаңтарда ең жақын.