ميل محور الأرض والفصول 3D – المدار وطول النهار وارتفاع الشمس

ماذا تعرض

تحدث الفصول لأن محور الأرض مائل بزاوية 23.44° ويظل متجهًا إلى الاتجاه نفسه بينما تدور الأرض حول الشمس. ففي نصف السنة يميل أحد نصفي الكرة نحو الشمس: فتكون شمس الظهيرة أعلى، والنهار أطول، ويتلقى كل متر مربع طاقة أكبر. أما المسافة فتأثيرها ضئيل: فالأرض تكون أقرب إلى الشمس في أوائل يناير، أي في شتاء نصف الكرة الشمالي، ولا يغيّر تغيّر المسافة ضوء الشمس إلا بنحو 7%. يستخدم النموذج المدار الحقيقي ويحسب طول النهار وارتفاع الشمس وقت الظهيرة والإشعاع اليومي عند أعلى الغلاف الجوي.

طريقة الاستخدام

اسحب منزلق «التاريخ» أو اضغط «تشغيل» وراقب حلقة دائرة العرض البرتقالية: يبيّن جزؤها المضاء طول النهار. حرّك «خط العرض» لتقارن بين الأماكن، واختر كمية للمنحنى السنوي؛ وانقر على المنحنى للانتقال إلى تاريخ معيّن. اضغط «محور قائم (0°)» لإزالة الميل، وسترى طول النهار يبقى 12 ساعة في كل مكان. وبدّل العرض إلى «تتبّع الأرض» لرؤية قريبة.

المعاملات القابلة للتغيير

• يوم السنة (1 = 1 يناير) 1–365 يوم
• خط عرض الراصد (القيمة السالبة = نصف الكرة الجنوبي) -90–90 °
• ميل محور الأرض 0–45 °
• سرعة الحركة 1–60 يوم/s
• منحنى على مدار العام طول النهار, ارتفاع الشمس وقت الظهيرة, متوسط الإشعاع الشمسي اليومي

أسئلة للاستكشاف

1. تكون الأرض أقرب إلى الشمس في أوائل يناير، فلماذا يكون الفصل شتاءً في نصف الكرة الشمالي حينها؟
2. عند خط العرض 50°، كم ساعة يزيد أطول نهار على أقصر نهار، وماذا يحدث عند خط الاستواء؟
3. لو كان المحور مائلًا بزاوية 45°، فأين سيقع المداران والدائرتان القطبيتان، وكيف ستتغير الفصول؟