الفلك

زاوية الشمس أثناء الانقلاب الشتوي

زاوية الشمس أثناء الانقلاب الشتوي

ما زاوية الشمس في الأفق الشرقي عند خط عرض 35 درجة إذا كان الانقلاب الشتوي؟


هذا ما يحدث حقًا للشمس أثناء الانقلاب الشتوي

الانقلاب الشتوي في نصف الكرة الشمالي هو أقصر يوم في السنة - ويحدث غدًا ، 21 ديسمبر (على الرغم من أن التاريخ قد يكون مختلفًا ، اعتمادًا على المنطقة الزمنية الخاصة بك). في الولايات المتحدة وأجزاء أخرى من نصف الكرة الأرضية ، يشير الانقلاب الشتوي أيضًا إلى أول يوم رسمي لفصل الشتاء. على الرغم من أن معظمنا يعرف عن الانقلاب الشمسي ، إلا أن الكثيرين لا يزالون غير مدركين لما يعنيه من وجهة نظر علمية. ماذا تفعل الشمس في الانقلاب الشتوي؟ دعنا نستكشف.


نسبة ظل الانقلاب الشتوي & # 038 جدول السمت

تحديد الأشياء & # 8217 أطوال الظل واتجاهها في اليوم مع أطول ظلال السنة (الانقلاب الشتوي) باستخدام الجدول التالي نسب الظل وزوايا سمت الشمس لخط العرض الخاص بك.

استخدم النسبة 1: x للحصول على طول الظل الذي يلقيه كائن (شجرة ، صهريج ، منزل) لكل قدم (أو متر) من الارتفاع. اضرب ارتفاع الجسم (بالأقدام أو بالأمتار) في x للحصول على طول الظل (في نفس وحدات القياس).

للحصول على اتجاه الظل الذي يلقي به جسم ما ، انظر إلى زاوية السمت - زاوية موقع الشمس & # 8217s شرق أو غرب الجنوب الحقيقي في نصف الكرة الشمالي أو الشمال الحقيقي في نصف الكرة الجنوبي. لاحظ أنه عندما يكون موقع الشمس في الشرق ، فإنها ستلقي بظلالها على الغرب من أي جسم. (انظر الأشكال أسفل الجدول للحصول على أمثلة ، و & # 8220 نمط التصميم المتكامل الخامس: الحفاظ على التعرض لأشعة الشمس الشتوية & # 8221 قسم حصاد مياه الأمطار للأراضي الجافة وما بعدها ، المجلد 1 ، الإصدار الثاني ، لمزيد من الأمثلة والشرح والمعلومات والأدوات.)

لمزيد من الأمثلة والشرح والمعلومات حول كيفية استخدام هذا الجدول وأدوات تصميم الطاقة الشمسية السلبية الأخرى ، راجع نمط التصميم المتكامل الخامس: الحفاظ على قسم التعرض لأشعة الشمس في فصل الشتاء. حصاد مياه الأمطار للأراضي الجافة وما بعدها ، المجلد 1 ، الإصدار الثاني ، بواسطة براد لانكاستر.


مدونة STEMvisions

إذا كنت قد ذهبت للسباحة في الصيف أو خاضت مباراة كرة ثلجية في الشتاء ، فأنت تعرف شيئًا عن المواسم. الفصول هي أوقات على الأرض لها أنماط طقس محددة للغاية وساعات من ضوء النهار. فصول الأرض الأربعة هي الربيع والصيف والخريف والشتاء. الفصول ناتجة عن تغير موقع الأرض لأنها تدور حول الشمس. يعتقد بعض الناس أن الفصول تحدث بسبب بعد الأرض عن الشمس. ومع ذلك ، فإن الأرض أقرب إلى الشمس في ديسمبر ويناير وأبعد من الشمس في يوليو وأغسطس. ماذا يحصل؟

تدور جميع الكواكب والأجسام في نظامنا الشمسي حول الشمس. وهذا ما يسمى بمدار مركزية الشمس (محور الشمس). جميع هذه الأجسام تقريبًا تسافر أيضًا في المستوى المداري. فكر في هذا على أنه قرص مسطح ، مع الشمس في المركز ، ممتدة نحو أطراف نظامنا الشمسي.

عندما تتحرك الأرض في مستواها المداري ، يتم تثبيتها في مكانها بواسطة مجال جاذبية الشمس. تميل الأرض أيضًا على محورها عند 23.5 درجة إلى هذا المستوى المداري. هذا يعني أن القطبين الشمالي والجنوبي لكوكبنا ليسا مستقيمين لأعلى ولأسفل لأننا ندور حول الشمس ، فهما دائمًا بزاوية. يستغرق دوران الأرض حول محورها حوالي 24 ساعة ، وهذا هو سبب وجودنا ليلًا ونهارًا. تستغرق الأرض حوالي 365.25 يومًا لإكمال ثورة كاملة حول الشمس ، مما يمنحنا عامًا واحدًا. عندما تدور الأرض حول الشمس ، فإنها تدور حول محورها. تميل الأرض أحيانًا نحو الشمس ، أي عندما يحدث الصيف. في الشتاء تميل الأرض بعيدًا عن الشمس.

تكون زاوية الشمس فوق الأفق أكبر بكثير في الصيف منها في الشتاء. الصورة: مركز سميثسونيان لتعليم العلوم

الانقلاب الصيفي

في أمريكا الشمالية ، حوالي 21 يونيو ، تميل الأرض حول محورها نحو الشمس. يُطلق على هذا الانقلاب الصيفي ، وهو عندما يكون النصف الشمالي من الكرة الأرضية أكثر ضوء نهار في أي وقت من السنة. إنه أيضًا عندما تظهر الشمس على أنها الأعلى في السماء ، ولها أكبر زاوية مع الأرض. كلما ارتفعت الشمس ، زاد ضوء الشمس والحرارة التي تتلقاها الأرض. هذا عندما تكون الأيام أطول والليالي أقصر.

دائمًا ما تكون المواسم في نصف الكرة الشمالي للأرض معاكسة لتلك الموجودة في نصف الكرة الجنوبي. هذا يعني أنه في الانقلاب الصيفي الشمالي ، ستشهد أمريكا الشمالية الصيف ، وسيبدأ الشتاء في نصف الكرة الجنوبي.

الانقلاب الشتوي

في حوالي 21 ديسمبر ، يميل نصف الكرة الأرضية الشمالي إلى أبعد نقطة عن الشمس. هذا يسمى الانقلاب الشتوي الشمالي ، وهو عندما يكون لدينا أقل قدر من ضوء النهار في أي وقت من السنة. خلال هذا الوقت ، تظهر الشمس في أدنى مستوياتها في السماء ، مع أقل زاوية مع الأرض ، ونتلقى ضوءًا ودفئًا أقل. هذا أيضًا عندما تكون الأيام أقصر والليالي أطول.

بين 21 مارس و 21 سبتمبر ، يميل نصف الكرة الشمالي نحو الشمس وله فصلي الربيع والصيف. خلال ذلك الوقت نفسه ، يميل نصف الكرة الجنوبي بعيدًا عن الشمس ويكون له خريف وشتاء. خط الاستواء دافئ طوال العام. الصورة: مركز سميثسونيان لتعليم العلوم

حوالي 21 مارس و 21 سبتمبر ، تميل الأرض بزاوية 90 درجة تقريبًا من الشمس (الزاوية اليمنى). هذا عندما تحدث اعتدالات الربيع والخريف. خلال هذا الوقت ، يكون كل من نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي نفس الزاوية تمامًا من الشمس. لذلك ، نختبر جميعًا نفس القدر من ضوء النهار والظلام.

الصورة: HannamariaH / iStock / Thinkstock

يعد وجود أربعة فصول أمرًا معتادًا للأشخاص الذين يعيشون فوق وتحت خط الاستواء. الناس الذين يعيشون عند خط الاستواء لا يمرون بأربعة فصول. هذا لأن وسط الأرض لا يميل بقدر ما تدور الأرض حول محورها. بدون إمالة ، تكون زاوية الشمس هي نفسها دائمًا ، لذلك يتلقى خط الاستواء نفس القدر من الدفء والضوء على مدار السنة. كلما ابتعدت عن خط الاستواء ، زاد الاختلاف في المواسم وضوء الشمس. على سبيل المثال ، في بارو ، ألاسكا ، المدينة الواقعة في أقصى شمال الولايات المتحدة ، يواجهون 4 أشهر من ضوء الشمس الكامل من مايو إلى أغسطس والظلام التام من نوفمبر إلى يناير.

هذا مقتطف من استكشاف أنظمة الفضاء وحدة من خط إنتاج المناهج لدينا ، STCMS TM. يرجى زيارة ناشرنا ، Carolina Biological ، لمعرفة المزيد.


محتويات

الكلمة الإنجليزية شتاء يأتي من الاسم Proto-Germanic * وينترو-، الذي أصله غير واضح. توجد عدة مقترحات ، أحدها مذكور بشكل شائع يربطه بجذر Proto-Indo-European *الأربعاء- "ماء" أو البديل الأنفي * وند-. [1]

يلعب ميل محور الأرض بالنسبة إلى مستواها المداري دورًا كبيرًا في تكوين الطقس. تميل الأرض بزاوية 23.44 درجة إلى مستوى مدارها ، مما يتسبب في مواجهة خطوط العرض المختلفة للشمس مباشرة أثناء تحرك الأرض في مدارها. هذا الاختلاف يجلب المواسم. عندما يكون الشتاء في النصف الشمالي من الكرة الأرضية ، فإن نصف الكرة الجنوبي يواجه الشمس بشكل مباشر ، وبالتالي يتعرض لدرجات حرارة أكثر دفئًا من النصف الشمالي للكرة الأرضية. على العكس من ذلك ، يحدث الشتاء في نصف الكرة الجنوبي عندما يميل نصف الكرة الشمالي أكثر نحو الشمس. من منظور مراقب على الأرض ، فإن ارتفاع الشمس الشتوي في السماء أقل من ارتفاع شمس الصيف.

خلال فصل الشتاء في أي من نصفي الكرة الأرضية ، يتسبب الارتفاع الأدنى للشمس في اصطدام ضوء الشمس بالأرض بزاوية مائلة. وبالتالي ، فإن كمية أقل من الإشعاع الشمسي تضرب الأرض لكل وحدة مساحة سطحية. علاوة على ذلك ، يجب أن يسافر الضوء لمسافة أطول عبر الغلاف الجوي ، مما يسمح للغلاف الجوي بتبديد المزيد من الحرارة. بالمقارنة مع هذه التأثيرات ، فإن تأثير التغييرات في مسافة الأرض من الشمس (بسبب مدار الأرض الإهليلجي) لا يكاد يذكر.

إن مظاهر فصل الشتاء للأرصاد الجوية (درجات الحرارة المتجمدة) في خطوط العرض الشمالية المعرضة للثلوج متغيرة بدرجة كبيرة اعتمادًا على الارتفاع والموقع مقابل الرياح البحرية وكمية هطول الأمطار. على سبيل المثال ، داخل كندا (بلد شتاء بارد) ، وينيبيغ في السهول الكبرى ، على بعد مسافة طويلة من المحيط ، لديها أعلى مستوياتها في يناير عند -11.3 درجة مئوية (11.7 درجة فهرنهايت) ومنخفضة عند -21.4 درجة مئوية (- 6.5 درجة فهرنهايت). [2] بالمقارنة ، فانكوفر الواقعة على الساحل الغربي مع تأثير بحري من رياح المحيط الهادئ المعتدلة لديها أدنى مستوى في يناير يبلغ 1.4 درجة مئوية (34.5 درجة فهرنهايت) مع أيام أعلى بكثير من درجة التجمد عند 6.9 درجة مئوية (44.4 درجة فهرنهايت). [3] كلا المكانين عند خط عرض 49 درجة شمالا ، وفي نفس النصف الغربي من القارة. تم العثور على تأثير مماثل ولكن أقل حدة في أوروبا: على الرغم من خط العرض الشمالي ، لا تملك الجزر البريطانية محطة طقس واحدة غير جبلية بمتوسط ​​درجة حرارة أقل من درجة التجمد في يناير. [4]

حساب الأرصاد الجوية هي طريقة قياس فصل الشتاء التي يستخدمها خبراء الأرصاد الجوية على أساس "أنماط الطقس المعقولة" لأغراض حفظ السجلات ، [5] لذا فإن بداية فصل الشتاء للأرصاد الجوية يختلف باختلاف خطوط العرض. [6] غالبًا ما يحدد خبراء الأرصاد الشتاء على أنه الأشهر التقويمية الثلاثة ذات أدنى متوسط ​​درجات حرارة. يتوافق هذا مع أشهر ديسمبر ويناير وفبراير في نصف الكرة الشمالي ، ويونيو ويوليو وأغسطس في نصف الكرة الجنوبي. عادةً ما يكون متوسط ​​درجات الحرارة الأبرد في الموسم في يناير أو فبراير في نصف الكرة الشمالي وفي يونيو أو يوليو أو أغسطس في نصف الكرة الجنوبي. يسود الليل في فصل الشتاء ، وفي بعض المناطق يكون للشتاء أعلى معدل لهطول الأمطار وكذلك الرطوبة لفترات طويلة بسبب الغطاء الثلجي الدائم أو معدلات هطول الأمطار المرتفعة إلى جانب درجات الحرارة المنخفضة ، مما يحول دون التبخر. غالبًا ما تتطور العواصف الثلجية وتسبب العديد من التأخيرات في النقل. يتشكل غبار الماس ، المعروف أيضًا باسم إبر الجليد أو بلورات الثلج ، في درجات حرارة تقترب من -40 درجة مئوية (-40 درجة فهرنهايت) بسبب الهواء مع رطوبة أعلى قليلاً من الاختلاط مع الهواء البارد السطحي. [7] وهي مصنوعة من بلورات ثلجية سداسية بسيطة. [8] يحدد معهد الأرصاد الجوية السويدي (SMHI) الشتاء الحراري كما هو الحال عندما يكون متوسط ​​درجات الحرارة اليومية أقل من 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت) لمدة خمسة أيام متتالية. [9] وفقًا لـ SMHI ، يكون الشتاء في الدول الاسكندنافية أكثر وضوحًا عندما تتخذ أنظمة الضغط المنخفض في المحيط الأطلسي طرقًا جنوبية وشمالية أكثر ، مما يترك المسار مفتوحًا لأنظمة الضغط العالي للدخول ودرجات حرارة باردة تحدث. ونتيجة لذلك ، كان أبرد شهر كانون الثاني (يناير) على الإطلاق في ستوكهولم ، في عام 1987 ، هو الأكثر إشراقًا أيضًا. [10] [11]

عادة ما يرتبط تراكم الثلوج والجليد بالشتاء في نصف الكرة الشمالي ، بسبب الكتل الأرضية الكبيرة هناك. في نصف الكرة الجنوبي ، كلما زاد المناخ البحري والافتقار النسبي للأرض جنوب 40 درجة جنوبا يجعل الشتاء أكثر اعتدالا ، وبالتالي فإن الثلج والجليد أقل شيوعًا في المناطق المأهولة بالسكان في نصف الكرة الجنوبي. في هذه المنطقة ، تتساقط الثلوج كل عام في المناطق المرتفعة مثل جبال الأنديز ، وسلسلة جبال غريت ديفايدينغ في أستراليا ، وجبال نيوزيلندا ، وتحدث أيضًا في منطقة باتاغونيا الجنوبية بجنوب الأرجنتين. تساقط الثلوج على مدار العام في القارة القطبية الجنوبية.

في نصف الكرة الشمالي ، تحدد بعض السلطات الفترة شتاء بناءً على نقاط فلكية ثابتة (أي تعتمد فقط على موضع الأرض في مدارها حول الشمس) ، بغض النظر عن الظروف الجوية. في نسخة واحدة من هذا التعريف ، يبدأ الشتاء عند الانقلاب الشتوي وينتهي في الاعتدال الربيعي لشهر مارس. [12] هذه التواريخ متأخرة نوعًا ما عن تلك المستخدمة لتحديد بداية ونهاية شتاء الأرصاد الجوية - يُنظر إليه عادةً على أنه يمتد بأكمله في ديسمبر ويناير وفبراير في نصف الكرة الشمالي ويونيو ويوليو وأغسطس في الجنوب. [12]

من الناحية الفلكية ، يجب أن يكون الانقلاب الشتوي ، باعتباره يوم السنة الذي يحتوي على أقل عدد من ساعات النهار ، في منتصف الموسم ، [13] [14] ولكن التأخر الموسمي يعني أن أبرد فترة تتبع عادةً الانقلاب الشمسي ببضع ساعات أسابيع. في بعض الثقافات ، يُنظر إلى الموسم على أنه يبدأ عند الانقلاب الشمسي وينتهي بالاعتدال التالي [15] [16] - في نصف الكرة الشمالي ، اعتمادًا على السنة ، يتوافق هذا مع الفترة بين 20 أو 21 أو 22 ديسمبر و 19 ، 20 أو 21 مارس. [12]

في المملكة المتحدة ، يعتبر خبراء الأرصاد الجوية أن الشتاء هو أبرد ثلاثة أشهر في ديسمبر ويناير وفبراير. [17] في الدول الاسكندنافية ، يبدأ الشتاء في أحد التقاليد في 14 أكتوبر وينتهي في اليوم الأخير من فبراير. [18] في روسيا ، يبدأ فصل الشتاء على نطاق واسع في 1 ديسمبر [19] وينتهي في 28 فبراير. [20] في العديد من البلدان في نصف الكرة الجنوبي ، بما في ذلك أستراليا ، [21] [22] نيوزيلندا ، [23] وجنوب إفريقيا ، يبدأ الشتاء في 1 يونيو وينتهي في 31 أغسطس. في الدول السلتية مثل أيرلندا (باستخدام التقويم الأيرلندي) وفي الدول الاسكندنافية ، يُعتبر الانقلاب الشتوي تقليديًا منتصف الشتاء ، مع بداية فصل الشتاء في 1 نوفمبر ، في All Hallows ، أو Samhain. ينتهي الشتاء ويبدأ الربيع في Imbolc ، أو Candlemas ، في 1 أو 2 فبراير. يعتمد نظام الفصول هذا على طول الأيام حصريًا. (تحدث فترة الثلاثة أشهر من أقصر الأيام وأضعف إشعاع شمسي خلال نوفمبر وديسمبر ويناير في نصف الكرة الشمالي ومايو ويونيو ويوليو في نصف الكرة الجنوبي.)

أيضًا ، تميل العديد من دول البر الرئيسي الأوروبي إلى الاعتراف بعيد مارتينماس أو عيد القديس مارتن (11 نوفمبر) ، باعتباره أول يوم تقويمي في فصل الشتاء. [24] يصادف اليوم منتصف المدة بين الاعتدال اليولياني القديم وتواريخ الانقلاب الشمسي. أيضًا ، يتم التعرف على عيد الحب (14 فبراير) من قبل بعض البلدان على أنه يبشر بأول طقوس الربيع ، مثل تتفتح الزهور. [25]

في علم الفلك الصيني وتقاويم شرق آسيا الأخرى ، يبدأ الشتاء في 7 نوفمبر أو حواليه ، مع جييكي (المعروف باسم 立冬 لو دونغ - حرفيا "إقامة الشتاء").

عادة ما تبدأ فترة الثلاثة أشهر المرتبطة بأبرد متوسط ​​درجات الحرارة في مكان ما في أواخر نوفمبر أو أوائل ديسمبر في نصف الكرة الشمالي وتستمر حتى أواخر فبراير أو أوائل مارس. هذا "الشتاء الحراري" أقدم من تعريف الانقلاب الشمسي المحدد ، ولكنه متأخر عن تعريف ضوء النهار (سلتيك). اعتمادًا على التأخر الموسمي ، ستختلف هذه الفترة بين المناطق المناخية.

قد تكون التأثيرات الثقافية مثل زحف عيد الميلاد قد أدت إلى اعتبار فصل الشتاء على أنه يبدأ في وقت مبكر في السنوات الأخيرة ، على الرغم من أن دول خطوط العرض المرتفعة مثل كندا عادة ما تكون في فصول الشتاء الحقيقية قبل انقلاب الشمس في ديسمبر.

نظرًا لأن جميع التعريفات تقريبًا صالحة لنصف الكرة الشمالي ، يمتد الشتاء في 31 ديسمبر و 1 يناير ، يتم تقسيم الموسم عبر السنوات ، تمامًا مثل الصيف في نصف الكرة الجنوبي. تتضمن كل سنة تقويمية أجزاء من فصلين شتويين. هذا يسبب الغموض في ربط الشتاء بسنة معينة ، على سبيل المثال. "شتاء 2018". تشمل حلول هذه المشكلة تسمية كلا العامين ، على سبيل المثال "شتاء 18/19" ، أو الاستقرار في العام الذي يبدأ فيه الموسم في أو في العام الذي تنتمي إليه معظم أيامه ، وهو العام الأخير لمعظم التعريفات.

يختلف الحساب البيئي لفصل الشتاء عن التقويم القائم على تجنب استخدام التواريخ المحددة. إنه أحد الفصول الستة التي يعترف بها معظم علماء البيئة الذين يستخدمون المصطلح عادةً شتوي لهذه الفترة من السنة (المواسم البيئية الأخرى هي ما قبل ، ربيعي ، تقديري ، مصلي ، وخريفي). [26] يتزامن موسم السبات مع الفترة الرئيسية للسكون البيولوجي كل عام والتي تختلف تواريخها وفقًا للمناخات المحلية والإقليمية في المناطق المعتدلة من الأرض. يمكن أن يشير ظهور النباتات المزهرة مثل الزعفران إلى التغيير من الشتاء البيئي إلى الموسم السابق في وقت مبكر من أواخر يناير في المناخات المعتدلة.

للبقاء على قيد الحياة في قسوة الشتاء ، طورت العديد من الحيوانات تكيفات سلوكية ومورفولوجية مختلفة للشتاء:

    هو تأثير شائع لفصل الشتاء على الحيوانات ، ولا سيما الطيور. ومع ذلك ، فإن غالبية الطيور لا تهاجر - على سبيل المثال الكاردينال وروبن الأوروبي. تهاجر بعض الفراشات أيضًا موسمياً. هي حالة من انخفاض النشاط الأيضي خلال فصل الشتاء. بعض الحيوانات "تنام" خلال فصل الشتاء ولا تخرج إلا عندما يعود الطقس الدافئ مثل الغوفر والضفادع والثعابين والخفافيش.
  • بعض الحيوانات تخزن طعامها لفصل الشتاء وتعيش عليه بدلًا من السبات التام. هذا هو الحال بالنسبة للسناجب والقنادس والظربان والغرير والراكون.
  • تُلاحظ المقاومة عندما يتحمل الحيوان الشتاء ولكن تتغير بطرق مثل اللون والعضلات. يتغير لون الفراء أو الريش إلى الأبيض (ليتم الخلط بينه وبين الثلج) وبالتالي يحتفظ بتلوينه الخفي طوال العام. ومن الأمثلة على ذلك طائر الطيرميجان الصخري ، والثعلب القطبي الشمالي ، وابن عرس ، والجاكراب ذو الذيل الأبيض ، والأرنب الجبلي.
  • تنمو بعض الثدييات المغطاة بالفراء معطفًا أثقل خلال فصل الشتاء ، مما يحسن من صفات الفراء في الاحتفاظ بالحرارة. ثم يتم إلقاء المعطف بعد فصل الشتاء للسماح بتبريد أفضل. جعله معطف الشتاء الأثقل موسمًا مفضلاً للصيادين ، الذين يسعون للحصول على جلود أكثر ربحية.
  • يؤثر الثلج أيضًا على الطرق التي تتصرف بها الحيوانات حيث يستفيد الكثير من الخصائص العازلة للثلج من خلال حفره. تعيش الفئران والفئران عادة تحت طبقة الثلج.

بعض النباتات السنوية لا تعيش أبدًا في الشتاء. تتطلب النباتات السنوية الأخرى بردًا شتويًا لإكمال دورة حياتها ، وهذا ما يُعرف باسم vernalization. أما بالنسبة للنباتات المعمرة ، فإن العديد من النباتات الصغيرة تستفيد من التأثيرات العازلة للثلج بدفنها فيه. عادةً ما تترك النباتات الأكبر حجمًا ، وخاصة الأشجار المتساقطة الأوراق ، الجزء العلوي منها نائمًا ، لكن جذورها لا تزال محمية بطبقة الثلج. تتفتح نباتات قليلة في الشتاء ، باستثناء زهرة البرقوق المزهرة ، التي تزهر في الوقت المناسب للعام الصيني الجديد. تسمى العملية التي تتأقلم بها النباتات مع الطقس البارد بالتصلب.

  • 1683–1684 ، "الصقيع العظيم" ، عندما تم تجميد نهر التايمز ، الذي يستضيف معارض الصقيع في نهر التايمز ، حتى جسر لندن وبقي مجمداً لمدة شهرين تقريباً. كان سمك الجليد حوالي 27 سم (11 بوصة) في لندن وحوالي 120 سم (47 بوصة) في سومرست. تجمد البحر لمسافة تصل إلى ميلين (3.2 كم) حول الساحل الجنوبي لبحر الشمال ، مما تسبب في مشاكل شديدة في الشحن ومنع استخدام العديد من الموانئ.
  • 1739-1740 ، أحد أقسى فصول الشتاء المسجلة في المملكة المتحدة. ظل نهر التايمز متجمدًا لمدة 8 أسابيع تقريبًا. أودت المجاعة الأيرلندية في 1740-1741 بحياة 300 ألف شخص على الأقل. [27]
  • كان عام 1816 عام بدون صيف في نصف الكرة الشمالي. كان البرودة غير العادية في شتاء 1815-1816 والصيف التالي بسبب ثوران بركان جبل تامبورا في إندونيسيا في أبريل 1815. كانت هناك آثار ثانوية من ثوران أو ثوران بركاني غير معروف في حوالي عام 1810 ، والعديد من الانفجارات الصغيرة حول العالم بين عامي 1812 و 1814. كانت الآثار التراكمية عالمية ولكنها كانت قوية بشكل خاص في شرق الولايات المتحدة ، وكندا الأطلسي ، وشمال أوروبا. تشكل الصقيع في مايو في نيو إنجلاند ، مما أدى إلى مقتل العديد من المحاصيل المزروعة حديثًا ، ولم يتعاف الصيف مطلقًا. تساقطت الثلوج في نيويورك وماين في يونيو ، وتكوّن الجليد في البحيرات والأنهار في شهري يوليو وأغسطس. في المملكة المتحدة ، ظلت الانجرافات الثلجية على التلال حتى أواخر يوليو ، وتجمد نهر التايمز في سبتمبر. فشلت المحاصيل الزراعية ونفقت الماشية في معظم أنحاء نصف الكرة الشمالي ، مما أدى إلى نقص الغذاء وأسوأ مجاعة في القرن التاسع عشر.
  • 1887-1888 ، كانت هناك درجات حرارة قياسية باردة في الغرب الأوسط الأعلى ، وتساقط ثلوج كثيفة في جميع أنحاء العالم ، وعواصف مذهلة ، بما في ذلك Schoolhouse Blizzard عام 1888 (في الغرب الأوسط في يناير) ، والعاصفة الثلجية العظمى عام 1888 (في شرق الولايات المتحدة وكندا في مارس).
  • في أوروبا ، كان الشتاء في أوائل عام 1947 ، [28] فبراير 1956 ، 1962-1963 ، 1981-1982 و 2009-2010 باردًا بشكل غير طبيعي. بدأ شتاء 1946-1947 في المملكة المتحدة طبيعيًا نسبيًا ، ولكنه أصبح أحد أكثر فصول الشتاء تساقطًا في المملكة المتحدة حتى الآن ، مع استمرار تساقط الثلوج تقريبًا من أواخر يناير حتى مارس.
  • في أمريكا الجنوبية ، كان شتاء عام 1975 من أقوى الشتاء ، حيث حدث تساقط قياسي للثلوج عند 25 درجة مئوية في المدن ذات الارتفاع المنخفض ، مع تسجيل -17 درجة مئوية (1.4 درجة فهرنهايت) في بعض أجزاء جنوب البرازيل.
  • في شرق الولايات المتحدة وكندا ، كان شتاء 2013-2014 والنصف الثاني من فبراير 2015 شديد البرودة. ومع ذلك ، كان شتاء 2014-2015 معتدلًا في ديسمبر ويناير عادي.
  • 1310-1330 ، العديد من فصول الشتاء القاسية والصيف البارد الرطب في أوروبا - أول مظهر واضح للطقس غير المتوقع للعصر الجليدي الصغير الذي استمر لعدة قرون (من حوالي 1300 إلى 1900). تسبب الطقس البارد المستمر في معاناة شديدة ، وكان السبب الرئيسي للمجاعة الكبرى في الفترة من 1315 إلى 1317 ، وساهم بقوة في ضعف المناعة وسوء التغذية الذي أدى إلى الموت الأسود (1348-1350).
  • 1600-1602 ، فصول الشتاء شديدة البرودة في سويسرا ومنطقة البلطيق بعد ثوران بركان هواينابوتينا في بيرو عام 1600.
  • 1607-1608 ، في أمريكا الشمالية ، استمر الجليد في بحيرة سوبيريور حتى يونيو. أقام سكان لندن أول معرض للصقيع على نهر التايمز المتجمد.
  • في عام 1622 ، تجمد القرن الذهبي والجزء الجنوبي من البوسفور في تركيا.
  • عقد 1690 ، شديد البرودة ، ثلجي ، شتاء قارس. أحاط الجليد بأيسلندا لأميال في كل اتجاه.
  • 1779-1780 ، أبرد شتاء في اسكتلندا على الإطلاق ، وأحاط الجليد بآيسلندا في كل اتجاه (كما في تسعينيات القرن السادس عشر). في الولايات المتحدة ، قفز موجة البرد القياسية لمدة خمسة أسابيع عند -20 درجة فهرنهايت (-29 درجة مئوية) في هارتفورد ، كونيتيكت ، و -16 درجة فهرنهايت (-27 درجة مئوية) في مدينة نيويورك. تجمد نهر هدسون وميناء نيويورك.
  • 1783-1786 ، تجمد نهر التايمز جزئيًا ، وظل الثلج على الأرض لعدة أشهر. في فبراير 1784 ، أ شمال كارولينا تم تجميده في خليج تشيسابيك.
  • 1794-1795 ، شتاء قارس ، مع أبرد شهر يناير في المملكة المتحدة وأدنى درجة حرارة مسجلة على الإطلاق في لندن: -21 درجة مئوية (-6 درجة فهرنهايت) في 25 يناير. بدأ البرد عشية عيد الميلاد واستمر حتى أواخر مارس ، مع بعض عمليات الإحماء المؤقتة. تجمدت سفيرن وتيمز ، وبدأت معارض الصقيع مرة أخرى. حاول الجيش الفرنسي غزو هولندا فوق أنهارها المتجمدة ، بينما كان الأسطول الهولندي عالقًا في مينائها. كان الشتاء يتميز بفصول شرقية (من سيبيريا) باعتبارها السمة الغالبة.
  • 1813-1814 ، برد شديد ، آخر تجمد لنهر التايمز ، وآخر صقيع معرض. (أدت إزالة جسر لندن القديم والتغييرات التي طرأت على ضفاف النهر إلى تقليل احتمالية التجميد الزائد).
  • 1883-1888 ، درجات حرارة أكثر برودة في جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك سلسلة غير منقطعة من فصول الشتاء الباردة والقاسية بشكل غير طبيعي في أعالي الغرب الأوسط ، المرتبطة بانفجار كراكاتوا في أغسطس 1883. تم تسجيل ثلوج في المملكة المتحدة في وقت مبكر من أكتوبر وحتى أواخر يوليو خلال هذه الفترة الزمنية.
  • 1976-1977 ، أحد أبرد فصول الشتاء في الولايات المتحدة منذ عقود.
  • 1985 ، اندلاع القطب الشمالي في الولايات المتحدة نتيجة التحول في الدوامة القطبية ، مع تحطيم العديد من سجلات درجات الحرارة الباردة.
  • كان شتاء 2002-2003 باردًا بشكل غير عادي في شمال وشرق الولايات المتحدة.
  • 2010-2011 ، البرد القارس المستمر في النصف الشرقي بأكمله من الولايات المتحدة من ديسمبر فصاعدًا ، مع القليل من عمليات الإحماء في منتصف الشتاء أو عدم وجودها ، مع استمرار الظروف الباردة حتى الربيع. كانت النينيا والتذبذب السلبي في القطب الشمالي من العوامل القوية. ساهم هطول الأمطار الغزيرة والمستمرة في وجود غطاء ثلجي ثابت تقريبًا في شمال شرق الولايات المتحدة والذي انحسر أخيرًا في أوائل مايو.
  • كان عام 2011 من أكثر الأبرد برودة على الإطلاق في نيوزيلندا حيث تساقطت الثلوج على مستوى سطح البحر في ويلينغتون في يوليو للمرة الأولى منذ 35 عامًا وعاصفة ثلجية شديدة لمدة 3 أيام متتالية في أغسطس.

البشر حساسون للبرد ، انظر انخفاض حرارة الجسم. العمى الثلجي ، نوروفيروس ، الاكتئاب الموسمي. يعد الانزلاق على الجليد الأسود وتساقط رقاقات الثلج من المشكلات الصحية الأخرى المرتبطة بالطقس البارد والثلجي. ليس من غير المعتاد في النصف الشمالي من الكرة الأرضية أن يموت المشردون من انخفاض حرارة الجسم في الشتاء.

تعتبر الأنفلونزا من أكثر الأمراض المرتبطة بالشتاء شيوعًا. [29]

في الثقافة الفارسية ، يُطلق على الانقلاب الشتوي اسم يلدا (بمعنى: الولادة) وقد تم الاحتفال به منذ آلاف السنين. يشار إليه على أنه عشية ولادة ميثرا ، الذي كان يرمز إلى النور والخير والقوة على الأرض.

في الأساطير اليونانية ، اختطف هاديس بيرسيفوني لتكون زوجته. أمر زيوس هاديس بإعادتها إلى ديميتر ، إلهة الأرض وأمها. ومع ذلك ، خدع هاديس بيرسيفوني لأكل طعام الموتى ، لذلك أصدر زيوس مرسومًا يقضي بأن يقضي بيرسيفوني ستة أشهر مع ديميتر وستة أشهر مع هاديس. خلال الوقت الذي كانت فيه ابنتها مع هاديس ، أصيبت ديميتر بالاكتئاب وتسببت في فصل الشتاء.

في الأساطير الويلزية ، اختطف Gwyn ap Nudd عذراء تدعى Creiddylad. في عيد العمال ، قاتلت عشيقها غويثر أب غريدول ، جوين لاستعادتها. مثلت المعركة بينهما المنافسة بين الصيف والشتاء.


كيفية حساب زاوية الشمس الشتوية

أثناء الانقلاب الشمسي ، الذي يحدث في حوالي 21 ديسمبر و 21 يونيو من كل عام ، يتم وضع محور الأرض بالنسبة للشمس بحيث يكون أحد نصفي الكرة الأرضية أقرب إلى الشمس والآخر بعيدًا عن الشمس. يشهد نصف الكرة الأرضية الأبعد عن الشمس الانقلاب الشتوي ، حيث تسقط أشعة الشمس المباشرة على مسافة 23.5 درجة شمال خط الاستواء. احسب زاوية الشمس أثناء الانقلاب الشتوي لموقعك عن طريق تحديد خط العرض وإجراء عمليتين حسابيتين بسيطتين.

استشر أطلسًا أو موقعًا جغرافيًا للعثور على خط العرض لموقعك على الأرض. على سبيل المثال ، إذا كنت تعيش في كيب كانافيرال بولاية فلوريدا ، فإن خط العرض لديك هو 28 ° 24 '21 بوصة شمالًا ، أو ما يقرب من 28.4 درجة.

أضف 23.5 درجة إلى خط العرض الخاص بك لتعويض حقيقة أن أشعة الشمس المباشرة تسقط على أحد الخطوط الاستوائية أثناء الانقلاب الشتوي: مدار السرطان في نصف الكرة الشمالي ومدار الجدي في نصف الكرة الجنوبي. على سبيل المثال ، إذا كنت تعيش في Cape Canaveral ، أضف 23.5 إلى 28.4 لتحصل على 51.9 درجة.

اطرح هذه القيمة من 90 درجة للحصول على زاوية الارتفاع من أفق الشمس خلال منتصف النهار في الانقلاب الشتوي. في المثال أعلاه ، اطرح 51.9 من 90 لتحصل على 39.1 درجة. هذه هي زاوية ارتفاع الشمس في كيب كانافيرال في منتصف النهار.


بوين فالي رحلات يومية خاصة

التقط والعودة إلى مكان إقامتك أو سفينة الرحلات الخاصة بك. جولة نهارية مقترحة: موقع التراث العالمي Newgrange ، القرن العاشر الصلبان العالية في Monasterboice ، Hill of Tara مقر الملوك الساميين لأيرلندا وتلة Slane حيث أطلق القديس باتريك النار لعيد الفصح في 433 أكثر .



الانقلاب الشتوي في Newgrange

الخلوات المظلمة من قبل
المداعبة المحسوبة
من سطوع الشمس.

يد الشتاء تتراجع
من غرفة صغيرة قديمة
يكثف الضوء.

لبضع دقائق ،
تألق ينثر القبلات
قبل أن ينحسر الضوء.

يجب أن تعود الليل ،
ويمكننا أن نلفت الضوء إلى
الأوقات المظلمة إذا حاولنا.


ابتكر آلان بيتسون مجموعة مختارة من أفضل صور الانقلاب الشمسي الشتوي المتوفرة الآن للشراء.


صورة اليوم لعلم الفلك

اكتشف الكون! تُعرض كل يوم صورة أو صورة مختلفة لكوننا الرائع ، جنبًا إلى جنب مع شرح موجز مكتوب بواسطة عالم فلك محترف.

2019 سبتمبر 23
الاعتدال: الشمس من الانقلاب الشمسي إلى الانقلاب الشمسي
حقوق الصورة وحقوق النشر: Tun & ccedil Tezel (TWAN)

تفسير: اليوم هو الاعتدال ، وهو التاريخ الذي يتساوى فيه الليل والنهار. غدا ، وكل يوم حتى الاعتدال التالي ، سيكون الليل أطول من النهار في نصف الكرة الشمالي للأرض ، وسيكون النهار أطول من الليل في النصف الجنوبي من الكرة الأرضية. يحدث الاعتدال في منتصف الطريق بين الانقلابين ، عندما تكون الأيام والليالي أقل تساويًا. الصورة المميزة هي عبارة عن مجموعة من الصور التي تم التقاطها كل ساعة للشمس فوق بورصة ، تركيا في الأيام الرئيسية من الانقلاب الشمسي إلى الاعتدال إلى الانقلاب الشمسي. تم التقاط شريط الشمس السفلي أثناء الانقلاب الشتوي في الشمال في ديسمبر 2007 ، عندما لم تكن الشمس قادرة على الارتفاع عالياً في السماء ولا البقاء فوق الأفق لفترة طويلة. تسبب هذا النقص في الشمس في فصل الشتاء. التقطت فرقة Top Sun خلال الانقلاب الصيفي الشمالي في يونيو 2008 ، عندما ارتفعت الشمس إلى أعلى مستوى في السماء وبقيت فوق الأفق لأكثر من 12 ساعة. تسببت هذه الوفرة من الشمس في الصيف. تم التقاط الشريط الأوسط أثناء الاعتدال في مارس 2008 ، ولكنه نفس النطاق الشمسي الذي يراه أبناء الأرض اليوم ، يوم الاعتدال الأخير.


الانقلاب الصيفي والشتوي

أنت تعرفهم كأول أيام الشتاء والصيف. يشير إليها آخرون على أنها أقصر وأطول أيام السنة. لذا ، ما الذي يجعل هذه الأيام و [مدش] الانقلابات و [مدش] خاص؟ لفهم ذلك ، تحتاج إلى القليل من المعلومات الأساسية عن الشمس والأرض.

في الصيف ، تشعر بأن الأيام أطول لأن الشمس تشرق في الصباح الباكر وتغرب في وقت متأخر من الليل. عندما يميل القطب الشمالي للأرض نحو الشمس ، فإننا في نصف الكرة الشمالي نتلقى المزيد من ضوء الشمس وهذا الصيف. عندما تتحرك الأرض في مدارها ، يتغير ميل القطب الشمالي (انظر الشكل). عندما يميل بعيدًا عن الشمس ، يكون الشتاء في نصف الكرة الشمالي. فيما بيننا الخريف والربيع.

يُطلق على اليوم الذي يميل فيه القطب الشمالي للأرض بالقرب من الشمس اسم الانقلاب الصيفي. هذا هو أطول يوم (معظم ساعات النهار) في العام للأشخاص الذين يعيشون في نصف الكرة الشمالي. وهو أيضًا اليوم الذي تصل فيه الشمس إلى أعلى نقطة في السماء.

يحدث الانقلاب الشتوي ، أو أقصر يوم في السنة ، عندما يميل القطب الشمالي للأرض بعيدًا عن الشمس.

بينهما ، هناك مرتين عندما يكون ميل الأرض صفرًا ، مما يعني أن الميل ليس بعيدًا عن الشمس ولا باتجاه الشمس. هذه هي الاعتدال الربيعي و [مدش] في اليوم الأول من الربيع و [مدش] والاعتدال الخريفي و - اليوم الأول من الخريف. إكوينوكس يعني & quotequal. & quot في هذه الأوقات تكون ساعات النهار والليل متساوية. كلاهما مدته 12 ساعة. تحقق من الرسم البياني أدناه لترى كيف يعمل الانقلاب الشمسي.


هناك يومان من الانقلاب كل عام يقابلان أطول يوم (الانقلاب الصيفي) وأقصر يوم (الانقلاب الشتوي). تعتمد أيام هذه الأحداث على نصف الكرة الأرضية:

نصف الكرة الجنوبي نصف الكرة الشمالي
الانقلاب الصيفي 21 ديسمبر 21 يونيو
الانقلاب الشتوي 21 يونيو 21 ديسمبر

يتغير التاريخ الدقيق لكل انقلاب شمسي ببضعة أيام كل عام & # 8211 وهذا إلى حد كبير نتيجة لنظام التقويم لدينا حيث نحسب سنوات من 365 أو 366 يومًا ، لكن الأرض تستغرق 365.256 يومًا (الفترة النجمية) لإكمال مدار واحد من الشمس. تساهم الحركة الدورانية المدارية واليومية الدقيقة للأرض ، مثل & # 8216 wobble & # 8217 في محور Earth & # 8217s (مقدمة) ، أيضًا في تغيير تواريخ الانقلاب.

تحدث الانقلابات لأن محور دوران الأرض يميل بزاوية 23.5 درجة من المحور الرأسي. إذا كان دوران الأرض بزاوية قائمة على مستوى مداره حول الشمس ، فلن تكون هناك أيام انقلاب الشمس ولا فصول. حوالي 21 يونيو ، تكون الشمس في أقصى درجات انحدارها الشمالي (+23.5 درجة). يتوافق هذا مع الانقلاب الصيفي الشمالي ويمثل أطول يوم في السنة لمراقبي نصف الكرة الشمالي. في المقابل ، هذا هو تاريخ الانقلاب الشتوي الجنوبي ويمثل أقصر يوم في السنة لمراقبي نصف الكرة الجنوبي. بعد ستة أشهر ، تكون الشمس في أقصى درجات انحدارها جنوبيًا (-23.5 درجة) وتنعكس الانقلابات في كل نصف من الكرة الأرضية.

دراسة علم الفلك عبر الإنترنت في جامعة سوينبورن
جميع المواد محفوظة لشركة Swinburne University of Technology باستثناء ما تم تحديده.


زاوية الشمس أثناء الانقلاب الشتوي - علم الفلك

As the Earth travels around the Sun in its orbit, the north-south position of the Sun changes over the course of the year due to the changing orientation of the Earth's tilted rotation axes with respect to the Sun. This QuickTime movie illustrates the tilt of the Earth's equatorial plane relative to the Sun which is responsible for the seasons. The dates of maximum tilt of the Earth's equator correspond to the summer solstice and winter solstice, and the dates of zero tilt to the vernal equinox and autumnal equinox.

In the northern hemisphere, the Winter solstice is day of the year (near December 22) when the Sun is farthest south. However, in the southern hemisphere, winter and summer solstices are exchanged so that the winter solstice is the day on which the Sun is farthest north. The winter solstice marks the first day of the season of winter. The declination of the Sun on the (northern) winter solstice is known as the tropic of capricorn (-23° 27').

The winter solstice is the shortest day of the year, respectively, in the sense that the length of time elapsed between sunrise and sunset on this day is a minimum for the year. Of course, daylight saving time means that the first Sunday in April has 23 hours and the last Sunday in October has 25 hours, but these human meddlings with the calendar and do not correspond to the actual number of daylight hours. In Chicago, there are 9:20 hours of daylight on the winter solstice of December 22, 1999.

The above plots show how the date of the winter solstice shifts through the Gregorian calendar according to the insertion of leap years. The table below gives the universal time of the winter solstice. To convert to U. S. Eastern Standard Time, subtract 5 hours, so the winter solstice occurs on December 21, 1998 at 20:43 (8:43 p.m.) EST December 22, 1999 at 02:32 a.m. EST and December 21, 2000 at 08:23 a.m. EST.

Note that the times below were calculated using WinterSolstice [] in the الرياضيات application package Scientific Astronomer , which is accurate to within only an hour or so, and in practice gives times that differ by up to 15 minutes from those computed by the U.S. Naval Observatory (which computes December 22, 1999 at 07:44 UT instead of 07:32 UT and December 21, 2000 at 13:37 UT instead of 13:23).

Date UT Date UT Date UT
12-21-1980 16:52 12-22-1990 03:07 12-21-2000 13:23
12-21-1981 22:41 12-22-1991 08:56 12-21-2001 19:12
12-22-1982 04:31 12-21-1992 14:47 12-22-2002 01:01
12-22-1983 10:20 12-21-1993 20:36 12-22-2003 06:51
12-21-1984 16:10 12-22-1994 02:25 12-21-2004 12:41
12-21-1985 22:00 12-22-1995 08:14 12-21-2005 18:30
12-22-1986 03:49 12-21-1996 14:05 12-22-2006 00:20
12-22-1987 09:38 12-21-1997 19:54 12-22-2007 06:09
12-21-1988 15:29 12-22-1998 01:43 12-21-2008 11:59
12-21-1989 21:18 12-22-1999 07:32 12-21-2009 17:49

United States Government Printing Office. The Astronomical Almanac for the Year 1999. Washington, DC: Navy Dept., Naval Observatory, Nautical Almanac Office, p. A1, 1999.

United States Government Printing Office. The Astronomical Almanac for the Year 2000. Washington, DC: Navy Dept., Naval Observatory, Nautical Almanac Office, p. A1, 2000.


شاهد الفيديو: ة الشمالي كانون الاول في نصف الكر (شهر نوفمبر 2021).