كيف تؤثر زاوية ميل أشعة الشمس في درجات الحرارة
كيف تؤثر زاوية ميل أشعة الشمس في درجات الحرارة، ذلك السؤال غاية في الأهمية خاصة ودرجة الحرارة هي إحدى العوامل الأساسية التي تحدّد حياة البشر بشكلٍ عام.
بحسب المنطقة التي يعيشون بها، فنجد طباع البشر ونشاطاتهم تتغيّر مع تغير درجة الحرارة، ولهذا درجة الحرارة لها أهمية كبيرة بالنسبة لسكان الأرض، ونحن أفردنا مقال عن هذا الموضوع الهام عبر موقعنا maqall.net
محتويات المقال
كيف تؤثر زاوية ميل أشعة الشمس في درجات الحرارة
بالطبع نلاحظ الكثير من التغير في درجات الحرارة، وهنا يأتي السؤال عن سبب ذلك، ومدى تأثير زاوية ميل أشعة الشمس في ذلك، حيث:
- نلاحظ تغيّرًا ملحوظًا في درجة الحرارة بالذهاب من منطقةٍ إلى أخرى على سطح كوكب الأرض.
- تتأثر درجة الحرارة بتغيّر الفصول الأربعة كذلك.
- هذه التغيّرات لها عددٍ من الأسباب.
- أبرز أسباب اختلاف درجات الحرارة هو زاوية سقوط أشعّة الشمس على سطح كوكب الأرض، والتي تعتبر مصدر الطاقة الأول على سطح كوكب الأرض.
أثار اختلاف زاوية سقوط الشمس على درجة الحرارة
ميل أشعة الشمس يؤثر بشكل بالغ على درجة الحرارة، ومن الآثار المترتبة على ذلك:
- يبرز مدى تأثير اختلاف زاوية سقوط أشعة الشمس على درجات الحرارة عند القيام بالمقارنة ما بين القطبين وخطّ الاستواء، أو عند مقارنة نفس المنطقة بين فصلي الصيف والشتاء.
- في خط الاستواء مثلًا تكون زاوية سقوط أشعة الشمس تسعين درجة، ومن هنا تغطّي الحزمة التي سقطت من الأشعة الشمسيّة نفس مساحتها.
- معنى ذلك أنّ كل متر مربع واحد من أشعة الشمس سيسقط على مترٍ مربعٍ واحدٍ من سطح كوكب الأرض.
- وبما أنّ الطاقة التي تحملها الحزمتين من الأشعة متساوية، فإنّ طاقة الحزمة الأولى سوف تتوزع على مساحةٍ أقلّ من الطاقة الصادرة عن الحزمة الثانية.
- وعلى ذلك ستكون درجة الحرارة في المنطقة الثانية، أي عند خطّ الاستواء، والتي تكون زاوية سقوط أشعة الشمس عندها أقلّ من ثلاثين درجةً بكثير.
شاهد أيضا: كيف تعمل الخلايا الشمسية
اختلاف زاوية سقوط الشمس خلال الفصول
أمّا بالنسبة لفصول العام واختلاف درجة الحرارة من فصلٍ إلى آخر، فهذا يعود إلى:
- ميلان محور الأرض عن المدار الخاص بها حول الشمس بحوالي 23.5 درجة.
- وهو ما يؤدي إلى اختلاف زاوية سقوط أشعة الشمس على المنطقة نفسها من شهرٍ إلى شهر آخر وتعاقب الفصول.
- اختلاف الفصل بين النصف الجنوبيّ والشماليّ من الأرض نتيجة التبادل الذي يحدث بينهما في زاوية سقوط أشعّة الشمس، بمعنى أخر بتبادلهما المواقع.
- ويمكننا كذلك ملاحظة هذا الأمر مرةً ثانية في القطبين الشمالي والجنوبي للكرة الأرضية.
- حيث القطب الشمالي من الكرة الأرضية يتوجه نحو الشمس من 20 آذار إلى حوالي 22 أيلول.
- فيمرّ في فترة نهارٍ تستمر حوالي لستة أشهر، بينما يدخل في الليل لمدة ستة أشهرٍ أخرى كذلك في المدة التي تليها.
- والعكس يحدث في القطب الجنوبي من الكرة الأرضية.
درجة حرارة الشمس
استطاع العلماء التوصل لطريقة علمية منضبطة تمكن من خلالها قياس درجة حرارة الشمس، وذلك عن طريق:
- حساب الطول الموجي لأشعة الشمس بالتحديد عند نقطة تسمّى الذروة، بحيث يتمّ قياس الإشعاع الذي يصدر عن الشمس.
- استخدم العلماء طرق غير مباشرة من أجل قياس درجة حرارة الشمس، وذلك من خلال قياس مقدار الضوء.
- بعد القيام بعمل عدّة معادلات رياضيّة وصل العلماء لنتيجة ملخصها أنّ درجة حرارة باطن الشمس تبلغ 1500000 درجة مئوية، أمّا حرارة سطحها فتقدر بحوالي 5500 درجة مئوية.
- في المنطقة الوسطى تبلغ درجة الحرارة 2500000 درجة مئوية.
- وهنا تم استخدام بعض من القوانين المختلفة مثل قانون بوليزمان، وقانون ستيفان؛ لمعرفة درجة حرارة الشمس.
اقرأ أيضا: تعبير عن الشمس
تأثير الأشعة العمودية والأشعة المائلة على درجة الحرارة
بالطبع الأشعة العمودية والمائلة لهما تأثير على درجات حرارة الأشعة الصادرة عن الشمس، حيث:
- يلاحظ أن أشعة الشمس عندما تقع عمودية على مكان ما في الأرض تشتد الحرارة في ذلك المكان، وحين تقع مائلة فإن الحرارة تقل.
- كلما ازداد ميل الأشعة كلما حدث انخفاض في درجة الحرارة.
- معنى ذلك أن الأشعة العمودية أشد حرارة بكثير من الأشعة المائلة.
- والسبب في هذا أن الأشعة العمودية تقوم باختراق مسافة أقصر من الغلاف الجوي للأرض، فبذلك لا تفقد الكثير من حرارتها.
- كـما أن تلك الأشعة تنتشر على مساحة محدودة فتتركز الحرارة على تلك المساحة.
- أما بالنسبة للأشعة المائلة فهي تقوم باختراق مسافة أطول في الغلاف الجوي فتفقد قدر أكبر من الحرارة التي تفقدها الأشعة العمودية، كـما أنها تنتشر على مساحة أوسع، فتتوزع هنا الحرارة على تلك المساحة وبالتالي تقل الحرارة.
كيف نشأ الإشعاع الشمسي؟
بعدما عرفنا كيف تؤثر زاوية ميل أشعة الشمس في درجات الحرارة، لنتعرف على كيفية نشأة هذا الإشعاع:
- في باطن الشمس تجرى تفاعلات اندماج نووي تندمج في وقتها أنوية الهيدروجين فتتحول إلى الهيليوم.
- يصدر عن هذا التفاعل طاقة عالية تنتشر في باطن الشمس.
- لا تستطيع هذه الطاقة النفوذ ناحية الخارج إلا بعد وقت طويل، يزداد خلاله أطوال موجاتها حتى يصل إلى سطح الشمس.
- وهذا هو الضوء الذي يصل إلينا.
- تمد الشمس الأرض بالطاقة الحرارية التي تلزم الأحياء.
- الأرض تبعد عن الشمس بنحو 150 مليون كيلومتر، ولذلك يصلنا القليل من درجة حرارتها، حيث متوسط درجة الحرارة على الأرض نحو 14 درجة مئوية، ولذلك هي مناسبة للحياة.
شاهد من هنا: بماذا يختلف القمر عن الشمس
وهكذا أجبنا عن سؤال كيف تؤثر زاوية ميل أشعة الشمس في درجات الحرارة، فهذا الأمر أخذ حيز كبير من اهتمام وتفكير العلماء.
ومازال علماء الفلك حتى الان يبحثون ويكتشفون الجديد حول أشعة الشمس وتأثير درجات الحرارة على كوكب الأرض.