ظاهرتي الأوج والحضيض الشمسي
جميعنا يعلم أن ثمة فترات تكون الأرض في مدارها عند أقرب نقطة ممكنة من الشمس، وفترات أخرى تكون فيها أبعد ما يكون عن الشمس؛ وتسمى النقطة التي تكون الأرض فيها أقرب ما يمكن من الشمس بالحضيض. أما الأوج فهو النقطة التي تكون الأرض فيها أبعد ما يكون عن الشمس.
ويجب التنويه؛ إلى أن ظاهرتي الحضيض والأوج ليستا سببا حدوث الفصول الأربعة.
في الحضيض تكون الأرض أقرب ما تكون من الشمس، أي أقرب بنسبة 30 % منها.
عندما تكون عند أبعد نقطة عن الشمس أو الأوج، وتتلقى الأرض أكبر كمية من الإشعاع من الشمس عند نقطة الحضيض.
وهذا ما يحدث خلال فصل الشتاء في النصف الشمالي من الكرة الأرضية خلال شهر يناير، أما الأوج يحصل في شهر يوليو.
إذاً في شهر يناير تكون الأرض في نقطة الحضيض، وفي شهر يوليو تكون في نقطة الأوج. فشهر يناير حين يكون فصل الشتاء في النصف الشمالي من الكرة الأرضية، وفصل الصيف في النصف الجنوبي منها، وشهر يوليو حين يكون فصل الشتاء في النصف الجنوبي من الكرة الأرضية، وفصل الصيف في النصف الشمالي منها.
وبما أن الكرة الأرضية تكون أقرب ما تكون إلى الشمس خلال شهر يناير، أي في نقطة الحضيض، فإن الأرض تستقبل قدراً أكبر من الإشعاع الشمسي خلال تلك الفترة.
فهل يعادل هذا من برودة الشتاء، أو هل يُساهم ذلك في التقليل من حدة الشتاء في النصف الشمالي من الكرة الأرضية؟
أو من جهة أخرى هل يزيد ذلك من حرارة وقسوة الصيف في النصف الجنوبي من الكرة الأرضية والعكس كذلك؟
في شهر يوليو عندما تكون الأرض أبعد ما تكون عن الشمس هل يقلل ذلك من حرارة الصيف في النصف الشمالي، أو هل يزيد من برودة فصل الشتاء في النصف الجنوبي؟
الإشعاع الشمسي
تستقبل الأرض قدراً أقل من الإشعاع الشمسي عندما تكون أبعد عن الشمس، مما يعني قدراً أقل من الحرارة. لكن واقع الأمر أن مناخ النصف الجنوبي ككل لن يزداد حدة بالرغم من أنه يستقبل طاقة شمسية أكبر خلال الصيف، وطاقة شمسية أقل خلال الشتاء؛ والسبب في ذلك هو أن النصف الجنوبي من الكرة الأرضية يحوي كمية أكبر من الماء مقارنة بالنصف الشمالي.
واقرأ هنا أيضًا عن ضغط البخار.. تابع حالات المادة والقوى البين جزيئية
الماء وتوازن المناخ
كما تعلمتم في الكيمياء؛ أن رفع درجة حرارة الماء يتطلب قدراً أكبر من الطاقة مقارنة بالطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة اليابسة.
أي أن الماء يمكنه امتصاص قدر أكبر من الطاقة، كذلك عند وجود قدر أقل من الطاقة، أي يمكن للماء إطلاق المزيد من الطاقة دون أن تنخفض درجة حرارته كثيراً.
أي أن الماء يلعب دوراً كبيراً في توازن المناخ. فبالرغم من أن كمية الإشعاع في النصف الجنوبي تكون أكبر مما هي عليه في النصف الشمالي. إلا أن الحرارة تتعادل نوعاً ما بفعل قدرة الماء على امتصاص الحرارة دون أن تزداد حرارته بشكل كبير.
وفي ضوء ما سبق؛ نُلاحظ أن القارة القطبية الجنوبية أكثر برودة من القطب الشمالي. لكن سبب كون القارة القطبية الجنوبية أكثر برودة فضلاً عن كونها على اليابسة على عكس القطب الشمالي الذي يقع في وسط المحيط المتجمد الشمالي. وأن القارة القطبية الجنوبية كبيرة جداً، وارتفاع الثلج فيها عالٍ جداً.
حيث يصل الارتفاع في عموم القارة القطبية الجنوبية إلى نحو 800 ألف قدم فوق سطح البحر، وهو ارتفاع شاهق، لذا؛ فالسبب الأساسي في كونها أكثر برودة هو أنها مرتفعة جداً بحيث تكون معزولة عن الماء.