الشمس والقمر والكواكب
ما سبب فصول السنة؟ ولماذا يطول النهار صيفاً؟
الجواب باختصار
سبب الفصول أن محور الأرض مائل بنحو 23.4 درجة، فحين يميل نصفها الشمالي نحو الشمس، ترتفع الشمس في سمائنا وتسقط أشعتها أقرب إلى العمودية ويطول النهار، فيكون الصيف. ليس السبب بعد الأرض عن الشمس، فالأرض تكون أقرب إليها في أوائل يناير، في عز الشتاء في نصف الأرض الشمالي.
ليس البعد عن الشمس
يظن كثير من الناس أن الصيف يأتي حين تقترب الأرض من الشمس، لكن الحقيقة عكس ذلك تقريباً. فمدار الأرض حول الشمس قريب جداً من الدائرة. تكون الأرض في أقرب نقطة منه، واسمها الحضيض، في أوائل يناير، على بعد نحو 147.1 مليون كيلومتر، بينما تكون في أبعد نقطة، واسمها الأوج، في أوائل يوليو، على بعد نحو 152.1 مليون كيلومتر.
فالفرق صغير، والأرض أقرب إلى الشمس في عز الشتاء عندنا. هناك دليل آخر أوضح: حين يكون الصيف في شمال الأرض يكون الشتاء في جنوبها، والعكس صحيح، فلو كان البعد هو السبب لكان الصيف في الوقت نفسه في كل الأرض.
السبب الحقيقي: ميل محور الأرض
تدور الأرض حول نفسها حول خط وهمي يمر بقطبيها اسمه المحور، وهذا المحور ليس عمودياً على مستوى مدارها، بل مائل بنحو 23.4 درجة، ويبقى ميله متجهاً نحو الجهة نفسها في الفضاء طوال السنة.
لذلك يميل النصف الشمالي من الأرض نحو الشمس في جزء من السنة، ويميل بعيداً عنها في الجزء الآخر. حين يميل نحوها يحدث أمران معاً:
- ترتفع الشمس في السماء، فتسقط أشعتها أقرب إلى العمودية، والأشعة العمودية تجمع طاقتها على مساحة صغيرة فتسخن الأرض أكثر. أما الأشعة المائلة فتنتشر على مساحة أكبر فتضعف. جرّب ذلك بمصباح يدوي: وجّهه إلى الأرض مباشرة ثم أمِله، وانظر كيف تتسع بقعة الضوء وتخفت.
- يطول النهار، فترسم الشمس قوساً أطول في السماء من شروقها إلى غروبها، فتسخن الأرض ساعات أكثر، وتبرد ساعات أقل في الليل.
الانقلابان والاعتدالان
تمر الأرض في دورتها حول الشمس بأربع محطات تفصل بين الفصول. هذه مواعيدها القادمة بتوقيت غرينتش، وقد يقع الموعد في اليوم التالي في الإمارات وعُمان، لأن توقيتهما متقدم أربع ساعات على غرينتش:
| الحدث | الموعد | ماذا يحدث في البلاد العربية؟ |
|---|---|---|
| الانقلاب الشتوي | 21 ديسمبر 2026، 20:50 | أقصر نهار في السنة |
| الاعتدال الربيعي | 20 مارس 2027، 20:25 | النهار والليل متساويان تقريباً |
| الانقلاب الصيفي | 21 يونيو 2027، 14:11 | أطول نهار في السنة |
| الاعتدال الخريفي | 23 سبتمبر 2027، 06:02 | النهار والليل متساويان تقريباً |
أما الحضيض القادم فيوم 3 يناير 2027، والأوج يوم 5 يوليو 2027.
يوم الاعتدال تشرق الشمس من الشرق تقريباً وتغرب في الغرب تقريباً، في كل مكان على الأرض، ويوم الانقلاب الصيفي تشرق من أبعد نقطة نحو الشمال الشرقي، ويوم الانقلاب الشتوي من أبعد نقطة نحو الجنوب الشرقي.
طول النهار في مدن عربية
كلما ابتعدت عن خط الاستواء زاد الفرق بين نهار الصيف ونهار الشتاء، وحسبنا الأرقام التالية من مواعيد الشروق والغروب الفلكية لكل مدينة:
| المدينة | خط العرض | أطول نهار (21 يونيو) | أقصر نهار (21 ديسمبر) | الفرق |
|---|---|---|---|---|
| تونس | 36.8° شمالاً | 14 ساعة و41 دقيقة | 9 ساعات و38 دقيقة | نحو 5 ساعات |
| بيروت | 33.9° شمالاً | 14 ساعة و25 دقيقة | 9 ساعات و54 دقيقة | نحو 4.5 ساعات |
| بغداد | 33.3° شمالاً | 14 ساعة و22 دقيقة | 9 ساعات و57 دقيقة | نحو 4.5 ساعات |
| الرياض | 24.7° شمالاً | 13 ساعة و40 دقيقة | 10 ساعات و36 دقيقة | نحو 3 ساعات |
| الخرطوم | 15.5° شمالاً | 13 ساعة و3 دقائق | 11 ساعة و13 دقيقة | أقل من ساعتين |
| صنعاء | 15.4° شمالاً | 13 ساعة ودقيقتان | 11 ساعة و13 دقيقة | أقل من ساعتين |
فأهل تونس يكسبون في الصيف نحو 5 ساعات من ضوء النهار مقارنة بالشتاء، أما أهل صنعاء والخرطوم فأقل من ساعتين، لهذا يكون الفرق بين الصيف والشتاء أوضح في شمال البلاد العربية.
صنعاء والخرطوم تقعان جنوب مدار السرطان، وهو خط العرض 23.4° شمالاً، لذلك تمر الشمس فوق رؤوس أهلهما تماماً وقت الظهر مرتين في السنة: قرابة 2 مايو وقرابة 11 أغسطس. تقع مكة المكرمة أيضاً جنوب هذا المدار، وتجد تفصيل ذلك في سؤال الشمس فوق الكعبة.
أما جزر القمر، وهي البلد العربي الوحيد الذي يقع كله جنوب خط الاستواء، فتنعكس فيها الفصول: أطول نهار فيها يكون في ديسمبر، وأقصره في يونيو.
ماذا ترى الليلة؟
راقب مكان غروب الشمس من نافذة أو سطح ثابت، وعلّم المكان بمبنى أو شجرة، فستلاحظ بعد أسبوعين أو ثلاثة أنه تحرك على الأفق، ففي الخريف يتحرك نحو الجنوب حتى الانقلاب الشتوي، ثم يعود نحو الشمال.
مع الفصول تتغير النجوم التي تراها في المساء أيضاً، لأن الأرض تنتقل في مدارها فنرى في الليل جهات مختلفة من الفضاء. في درس سماء كل فصل دليل لما تراه في كل فصل، وفي درس حركة السماء شرح لسبب هذا التغير.
أسئلة قريبة
متى يكون أطول نهار وأقصر نهار في السنة؟
أطول نهار في البلاد العربية الواقعة شمال خط الاستواء يوم الانقلاب الصيفي، قرابة 21 يونيو، وأقصر نهار يوم الانقلاب الشتوي، قرابة 21 أو 22 ديسمبر.
هل يتساوى الليل والنهار تماماً يوم الاعتدال؟
تقريباً لا تماماً، فالنهار يوم الاعتدال أطول من 12 ساعة ببضع دقائق، لأننا نحسب الشروق من ظهور حافة الشمس العليا لا مركزها، ولأن الهواء يكسر ضوءها فيرفع صورتها قليلاً فوق الأفق.
لماذا لا يكون أحر يوم هو أطول يوم؟
لأن اليابسة والبحار تحتاج وقتاً لتسخن، فهي تظل تكسب حرارة أكثر مما تفقد أسابيع بعد الانقلاب الصيفي، لذلك يأتي أشد الحر عادة في يوليو وأغسطس.
هل يحدث لنا مكروه في يوم الانقلاب أو ما يسمى «البوابة الفلكية»؟
لا، فالانقلاب والاعتدال مواعيد فلكية تصف موضع الشمس في السماء، فيكون النهار فيها أطول أو أقصر أو متساوياً مع الليل، ولا تصدر فيها طاقة غريبة ولا تفتح «بوابة». عبارة «البوابة الفلكية» ليست مصطلحاً في علم الفلك.