Vì sao có các mùa khác nhau?
Đáp án:
Trái đất di chuyển theo quỹ đạo hình elip quanh Mặt trời và đồng thời xoay theo trục có vị trí nghiêng tương đối với bề mặt của quỹ đạo. Việt Nam được hưởng khối lượng khác nhau của ánh sáng Mặt trời trong suốt một năm. Vì Mặt trời là nguồn ánh sáng và năng lượng của chúng ta, sự thay đổi cường độ và sự tập trung các tia mặt trời đã tạo nên sự thay đổi và xuất hiện các mùa trong năm: Mùa xuân, hạ, thu và đông ở nước ta.
Mùa là gì?
Mùa là sự phân chia của năm, nói chung dựa trên sự thay đổi chung nhất theo chu kỳ của thời tiết. Trong các khu vực ôn đới và vùng cực nói chung có bốn mùa rõ rệt: mùa xuân, mùa hạ (hay mùa hè), mùa thu và mùa đông. Trong một số khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới thì có thể người ta chỉ chia thành hai mùa là mùa mưa và mùa khô, dựa trên lượng mưa có sự thay đổi đáng kể hơn so với sự thay đổi của nhiệt độ. Trong một số khu vực khác của vùng nhiệt đới thì lại có sự phân chia thành ba mùa: mùa nóng, mùa mưa và mùa lạnh…
Vì sao lại có các mùa trong năm ?
Ngay từ thời xa xưa con người đã muốn hiểu về sự thay đổi thời tiết trong các mùa. Tại sao mùa hè nóng, mùa đông lạnh?
Tại sao ngày mùa xuân dài hơn ngày mùa đông? Tại sao đêm mùa đông dài hơn đêm mùa hè?
Ta đã biết trái đất chuyển động theo quỹ đạo vòng quanh mặt trời và đồng thời xoay quanh trục chính của nó như một con vụ (con quay). Sự kiện trái đất xoay quanh chính trục của nó sinh ra ngày và đêm. Nếu trục của trái đất – một đường thẳng tưởng tượng xuyên qua hai cực Bắc và nam – thẳng góc với quỹ đạo của nó quanh mặt trời thì chẳng có mùa nào hết và ngày đêm trong năm lúc nào cũng bằng nhau. Nhưng trục của trái đất lại hơi nghiêng. nguyên nhân của sự nghiêng là do sự kết hợp của nhiều lực tác động vào trái đất. Lực thứ nhất là sức hút của mặt trời. Lực thứ hai là của mặt trăng. Lực thứ ba là do chính trái đất tạo ra khi nó tự xoay quanh chính nó. Kết quả là trái đất quay quanh mặt trời theo thế nghiêng nghiêng. Và nó giữ cái thế nghiêng nghiêng ấy suốt năm này qua năm kia. Vì trục của trái đất luôn nhắm theo hướng không đổi là sao Bắc cực. Điều này có nghĩa là từng khoảng thời gian trong năm, có lúc cực Bắc trái đất hướng về mặt trời, có khoảng thời gian lại quay ra phía “ngoài”.
Chính vì sự nghiêng này mà tia sáng của mặt trời có lúc hóa ra chênh chếch về phía bắc xích đạo, có khoảng thời gian chiếu thẳng vào xích đạo. Sự khác biệt này tạo nên các mùa khác nhau của từng miền trên trái đất. Khi Bắc bán cầu quay hướng về phía mặt trời thì những miền ở phía bắc xích đạo là mùa hè và những miền phía nam bán cầu là mùa đông. Khi ánh sáng thẳng của mặt trời chiếu vào nam bán cầu thì nam bán cầu là mùa hè. Bắc bán cầu lại là mùa đông. ngày dài nhất gọi là “hạ chí” và ngày ngắn nhất gọi là “đông chí”. Một năm có hai thời điểm trong đó ngày và đêm dài bằng nhau trên toàn trái đất, một ngày vào mùa xuân, một ngày vào mùa thu, một ngày là xuân phân (khoảng ngày 21/3) và ngày kia gọi là thu phân (23/9).
Biểu đồ này cho thấy độ nghiêng trục của Trái đất và ảnh hưởng của nó đến các bán cầu nghiêng về phía Mặt trời qua các thời điểm khác nhau trong năm.
Thay đổi theo mùa
Trong khi đây là một quan sát thú vị, nhưng nó thực sự dẫn đến một kết luận sai lầm. Tại sao: Trái đất xa Mặt trời nhất vào tháng 7 (hơi nóng đấy) hàng năm và gần nhất vào tháng 12 (lạnh ghê), vì vậy lý do “gần” là sai. Ngoài ra, khi đó là mùa hè ở bán cầu bắc, mùa đông đang diễn ra ở bán cầu nam và ngược lại. Nếu lý do của các mùa chỉ là do sự gần của chúng ta với Mặt trời, thì nó sẽ ấm ở cả hai bán cầu Bắc và Nam vào cùng một thời điểm trong năm. Điều đó không xảy ra. Thực sự độ nghiêng là lý do chính khiến chúng ta có các mùa. Nhưng, có một yếu tố khác cần xem xét.Tất cả các hành tinh đều có độ nghiêng trục, kể cả những hành tinh khí khổng lồ. Độ nghiêng của sao Thiên Vương quá nghiêm trọng nên nó “lăn” xung quanh Mặt trời ở phía nó.
Tại sao Trái đất mùa đông lạnh?
Trái đất lạnh vào mùa đông là do trục tự quay của trái đất nghiêng với mặt phẳng quỹ đạo của nó quanh mặt trời. Thời tiết nóng, lạnh chủ yếu do lượng nhiệt trái đất thu nhận được nhiều hay ít từ mặt trời.
Vào mùa đông, bắc bán cầu xa mặt trời và hấp thụ nhiệt ít hơn; ban đêm sẽ tản nhiệt. Còn nhiệt lượng nhận từ mặt trăng không đáng kể.
Mùa đông, trái đất ban ngày hấp thụ nhiệt ít, ban đêm tản nhiệt nhiều, mỗi ngày không những không tích thêm nhiệt, mà còn mất đi một số nhiệt tích từ mùa hè. Sau tiết đông chí, trái đất tích nhiệt ít hơn nữa, cho nên đây cũng là thời gian lạnh nhất trong năm.
Mặc định hầu hết tất cả chúng ta đều cho rằng sự thay đổi giữa các mùa khác nhau trên Trái Đất đều theo một lẽ đương nhiên và điều này xảy ra ở mọi nơi trên trái đất, nhưng không phải ai trong chúng ta đều suy ngẫm về lý do chính xác tại sao trên Trái Đất lại có các mùa khác nhau. Dưới đây là một số kiến thức mình tìm hiểu được tại sao trên Trái Đất lại có các mùa khác nhau theo kiến thức Thiên văn học và Khoa học hành tinh.
Lý do lớn nhất cho các mùa là trục Trái đất nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo của nó. Hãy coi mặt phẳng quỹ đạo của hệ mặt trời như một tấm phẳng. Hầu hết các hành tinh quay quanh Mặt trời trên “bề mặt” của tấm phẳng. Thay vì để các cực bắc và nam của chúng hướng vuông góc trực tiếp với mặt phẳng quỹ đạo, hầu hết các hành tinh có các cực của chúng nằm nghiêng. Điều này đặc biệt đúng với Trái đất, có các cực nghiêng 23,5 độ.
Trái đất có thể bị nghiêng do tác động lớn của lịch sử hành tinh của chúng ta, có khả năng đã gây ra sự hình thành Mặt trăng của chúng ta. Trong sự kiện đó, Trái đất sơ sinh đã bị va đập khá nặng bởi một tác động từ thiên thể có kích thước cỡ sao Hỏa. Điều đó làm cho nó nghiêng một bên trong một thời gian cho đến khi hệ thống ổn định.
Trời cũng nóng hơn vào buổi trưa
Độ nghiêng của Trái đất cũng có nghĩa là Mặt trời sẽ mọc lên và lặn ở các phần khác nhau của bầu trời vào các thời điểm khác nhau trong năm. Vào mùa hè, các đỉnh Mặt trời gần như trực tiếp trên cao, và nói chung là sẽ ở phía trên đường chân trời (tức là sẽ có ánh sáng ban ngày) trong nhiều thời gian hơn trong ngày. Điều này có nghĩa là Mặt trời sẽ có nhiều thời gian hơn để đốt nóng bề mặt Trái đất vào mùa hè, khiến nó càng trở nên nóng hơn. Vào mùa đông, có ít thời gian để làm nóng bề mặt hơn và mọi thứ cũng lạnh hơn một chút.
Những người quan sát nhìn chung có thể nhận thấy sự thay đổi vị trí trên bầu trời rõ ràng này khá dễ dàng. Trong suốt một năm, khá dễ dàng để ghi nhận vị trí của Mặt trời trên bầu trời. Vào mùa hè, nó sẽ cao hơn và mọc lên và đặt ở các vị trí khác với mùa đông. Đó là một dự án tuyệt vời cho bất kỳ ai thử và tất cả những gì họ cần là một bản vẽ hoặc bức tranh thô sơ về đường chân trời của địa phương ở phía đông và phía tây. Người quan sát có thể nhìn ra mặt trời mọc hoặc lặn mỗi ngày và đánh dấu vị trí của mặt trời mọc và lặn mỗi ngày để có được ý tưởng đầy đủ.
Quay lại Vùng lân cận
Vì vậy, có quan trọng vời việc Trái đất gần Mặt trời như thế nào không? Vâng, theo một nghĩa nào đó, nó không giống như mọi người mong đợi. Quỹ đạo của Trái đất quanh Mặt trời chỉ là hình elip. Sự khác biệt giữa điểm gần Mặt trời và điểm xa nhất là hơn 3% một chút. Điều đó không đủ để gây ra sự thay đổi nhiệt độ lớn. Nó dịch ra sự chênh lệch trung bình vài độ C. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa mùa hè và mùa đông còn nhiều hơn thế. Vì vậy, sự gần không tạo ra sự khác biệt nhiều như lượng ánh sáng mặt trời mà hành tinh nhận được. Đó là lý do tại sao chỉ đơn giản giả định rằng Trái đất gần hơn trong một phần của năm so với phần khác là sai. Lý do cho các mùa của chúng ta rất dễ hiểu với hình ảnh về độ nghiêng của hành tinh của chúng ta và quỹ đạo của nó xung quanh Mặt trời.
Như vậy, do độ nghiêng trục Trái Đất, Mặt trời sẽ chiếu sáng tới bề mặt trái đất là khác nhau. Sự khác nhau về thời gian chiếu sáng, góc chiếu của tia sáng từ Mặt trời đến Trái Đất là nguyên nhân gây ra các mùa trong năm.
– Độ nghiêng trục của Trái đất đóng một vai trò lớn trong việc tạo ra các mùa trên hành tinh của chúng ta. – Bán cầu (bắc hoặc nam) nghiêng về phía Mặt trời sẽ nhận được nhiều nhiệt hơn trong thời gian đó.
Sự phân chia các mùa trong năm.
– Ở bán cầu Bắc, các nước ôn đới có sự phân hóa khí hậu ra bốn mùa rõ rệt. Theo dương lịch, thời gian và đặc điểm các mùa như sau:
+ Mùa xuân: từ ngày 21-3 đến ngày 22 – 6. Mặt Trời di chuyển dần từ Xích đạo lên chí tuyến Bắc, lượng nhiệt dần dần tăng lên, ngày cũng dài thêm ra. Mặt đất mới bắt đầu tích lũy nhiệt, nên nhiệt độ chưa cao.
+ Mùa hạ: từ ngày 22-6 đến ngày 23 – 9. Lúc này, Mặt Trời từ chí tuyến Bắc chuyển dần về phía Xích đạo. Mặt đất vừa tích lũy nhiệt qua mùa xuân, lại nhận thêm được một lượng bức xạ lớn nên rất nóng, nhiệt độ tăng cao.
+ Mùa thu: từ ngày 23-9 đến ngày 22 – 12. Lúc này, Mặt Trời bắt đầu di chuyển về chí tuyến Nam, lượng bức xạ tuy có giảm, nhưng mặt đất vẫn còn lượng nhiệt dự trữ trong mùa trước, nên nhiệt độ vẫn chưa thấp lắm.
+ Mùa đông: từ ngày 22 – 12 đến ngày 21 – 3. Lúc này, Mặt Trời đã từ chí tuyến Nam trở về Xích đạo, lượng nhiệt tuy có tăng lên chút ít, nhưng Mặt đất đã tiêu hao hết lượng nhiệt dữ trữ nên trở nên rất lạnh.
– Những nước nằm trong vùng giữa hai chí tuyến, quanh năm hầu như lúc nào nhiệt độ cũng cao, sự phân hóa ra 4 mùa không rõ rệt. ở bán cầu Nam, bốn mùa diễn ra ngược với bán cầu Bắc.
– Nước ta và một số nước châu Á quen dùng âm – dương lịch, thời gian bắt đầu của các mùa được tính sớm hơn khoảng 45 ngày.
+ Mùa xuân từ ngày 4 hoặc ngày 5-2 (lập xuân) đến ngày 5 hoặc ngày 6 – 5 (lập hạ)
+ Mùa hạ là ngày 5 hoặc ngày 6-5 (lập hạ) đến ngày 7 hoặc ngày 8-8 (lập thu).
+ Mùa thu từ ngày 7 hoặc ngày 8-8 (lập thu) đến ngày 7 hoặc ngày 8-8 (lập đông).
+ Mùa đông từ ngày 7 hoặc ngày 8-8 (lập đông) đến ngày 4 hoặc ngày 5 – 2 (lập xuân).
– Như vậy, các ngày xuân phân, hạ chí, thu phân, đông chí là bốn ngày khởi đầu của bốn mùa ở các nước ôn đới và đồng thời cũng là bốn ngày giữa mùa ở các nước sử dụng âm – dương lịch.
Đặc điểm của 4 mùa trong năm ở Việt Nam
Mùa xuân
Mùa bắt đầu của một năm với bao điều tốt lành. Thời tiết ấm áp dần khiến cho cây cối đâm chồi nảy lộc xanh tươi. Muôn hoa khoe sắc, toả hương. Tiếng chim hót líu lo, tạo nên một khung cảnh tràn đầy sức sống. Vì thế, người ta mới nói mùa xuân là mùa sinh sôi – nảy nở nhất trong năm. Và đây cũng là mùa mà có nhiều lễ hội lớn được tổ chức, đặc biệt là Tết Nguyên Đán…Không chỉ là dịp để mọi người vui chơi mà còn là thời gian sum vầy tụ họp, quây quần bên nhau, là dịp cầu chúc may mắn và bình an. Khí hậu mùa xuân tương đối mát mẻ với nền nhiệt dao động từ 20 – 21 độ. Có thể nói 4 mùa trong năm thì đây – mùa xuân là mùa đẹp nhất bởi sự trẻ trung, tươi tắn của tiết trời.
Mùa hạ
Mùa hạ hay còn gọi là mùa hè, cái mùa mà oi bức, nắng nóng nhất trong năm, do Trái Đất đón nhận lượng nhiệt cực lớn từ Mặt Trời. Theo quan niệm của những người nông dân thì báo hiệu mùa vụ thu hoạch đến gần. Còn đối với các em học sinh là mùa vui chơi sau chín tháng học tập chăm chỉ. Cũng là mùa gắn kết các thành viên trong gia đình hay những bạn bè với nhau bằng những kỳ nghỉ hấp dẫn và những chuyến du lịch tuyệt vời. Đặc biệt, các tỉnh thuộc vùng Duyên hải miền Trung thường đón nhận những con gió Phơn, gây nên tình trạng khô và nóng nên dễ hoả hoạn, cháy rừng. Ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ của con người và động vật, cây cỏ khô héo. Nếu như tình trạng nắng nóng kéo dài quá lâu sẽ khiến cho nguồn nước bị khô cạn dần,…
Mùa thu
4 mùa trong năm ở Việt Nam không thể thiếu được hình ảnh lá vàng rơi lả tả. Những chiếc lá dần chuyển sang màu vàng nâu và lác đác rơi theo gió – một cảnh sắc trên cả tuyệt vời. Mùa thu với khí trời mát mẻ, không còn cái nắng nóng oi bức của mùa hè nữa. Vào những buổi sáng tinh mơ, những gợn sương mù bao phủ dày đặc hay đến khi màn đêm buông xuống, bạn sẽ cảm nhận được sự se se lạnh lạnh.
Mùa đông
Đến với miền Bắc bạn sẽ cảm nhận mùa đông rõ rệt nhất, nhiệt độ khoảng dưới 12 độ. Trời luôn lạnh giá, mây trời âm u, cây cối trơ trụi, những cơn mưa dai dẳng làm cho khí trời càng thêm lạnh lẽo. Có những nơi mà nhiệt độ giảm xuống rất thấp, làm cho suối, hồ bị đóng băng. Nếu bạn thích trải nghiệm đắm mình dưới làn tuyết trắng xoá thì đến Sapa, Mộc Châu,… thật sự nơi đây thật tuyệt. Tuy nhiên, tuyết rơi quá nhiều sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sức khoẻ con người, sự phát triển của động thực vật.
********************
Đăng bởi: THPT Ngô Thì Nhậm
Chuyên mục: Giáo Dục
