Trục nghiêng làm thay đổi điều kiện nhận ánh sáng
Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời theo quỹ đạo elip gần tròn, hoàn thành một vòng trong khoảng 365 ngày và 6 giờ. Trong một năm, trục giữ hướng gần như không đổi và nghiêng với mặt phẳng quỹ đạo khoảng $66^\circ33\prime$.
Vì vậy, khi chuyển động quanh Mặt Trời, có thời kì bán cầu Bắc ngả về phía Mặt Trời, có thời kì bán cầu Nam ngả về phía Mặt Trời. Góc chiếu sáng và thời gian nhận ánh sáng của mỗi bán cầu thay đổi, làm thay đổi lượng nhiệt nhận được. Đó là cơ sở hình thành mùa. Không giải thích mùa hạ chỉ bằng việc cả Trái Đất ở gần Mặt Trời hơn.
Hai bán cầu có mùa ngược nhau
Trong cả hai vị trí, cực Bắc đều hướng về cùng một phía trong không gian. Ở vị trí bên trái, bán cầu Bắc ngả về Mặt Trời; ở vị trí bên phải, bán cầu Bắc ngả xa. Hai bán cầu vì thế có điều kiện nhận ánh sáng trái ngược nhau.
Bài luyện
Tổ hợp nào giải thích sự hình thành mùa trong năm?
Trong một năm, trục giữ hướng gần như không đổi; không đổi hướng như mô tả.
Tự quay giải thích chu kì ngày đêm, chưa đủ giải thích mùa trong năm.
Khoảng cách chung không giải thích việc hai bán cầu có mùa ngược nhau.
Đúng. Tổ hợp này làm góc chiếu và thời gian nhận ánh sáng thay đổi.
Lời giải
Chuyển động quanh Mặt Trời kết hợp trục nghiêng và giữ hướng gần như không đổi làm góc chiếu sáng, thời gian nhận ánh sáng thay đổi theo năm. Lượng nhiệt nhận được thay đổi, tạo nên mùa.
Các mốc dùng để đọc hình
Theo các mốc thường dùng trong SGK, khoảng 21/3 và 23/9 là hai thời điểm ngày, đêm xấp xỉ bằng nhau trên toàn Trái Đất. Khoảng 22/6, bán cầu Bắc có ngày dài hơn đêm, bán cầu Nam có ngày ngắn hơn đêm; khoảng 22/12 thì ngược lại.
| Thời điểm gần đúng | Bán cầu Bắc | Bán cầu Nam |
|---|---|---|
| 21/3 và 23/9 | Ngày, đêm xấp xỉ bằng nhau | Ngày, đêm xấp xỉ bằng nhau |
| 22/6 | Phần lớn địa điểm có ngày dài hơn đêm | Phần lớn địa điểm có ngày ngắn hơn đêm |
| 22/12 | Phần lớn địa điểm có ngày ngắn hơn đêm | Phần lớn địa điểm có ngày dài hơn đêm |
Các mốc là quy ước gần đúng để học và đọc hình; không khẳng định thời điểm thiên văn luôn rơi đúng cùng một ngày, giờ trong mọi năm. Ở Xích đạo, ngày và đêm gần bằng nhau quanh năm.
Bài luyện
Gần ngày 22/6, xét hai địa điểm ngoài Xích đạo và chưa đến vùng ngày, đêm kéo dài 24 giờ, kết luận nào đúng?
Điều kiện đề bài đã loại vùng ngày hoặc đêm kéo dài 24 giờ.
Ngày đêm gần bằng nhau trên toàn cầu gắn với hai thời điểm xuân phân và thu phân.
Đúng. Hai bán cầu có điều kiện chiếu sáng trái ngược nhau vào thời điểm này.
Kết luận này không đúng với bán cầu Bắc vào gần 22/6.
Lời giải
Gần 22/6, bán cầu Bắc ngả về Mặt Trời nên phần lớn các địa điểm có thời gian chiếu sáng dài hơn thời gian tối. Ở bán cầu Nam, tình hình ngược lại.
Càng xa Xích đạo, chênh lệch theo mùa càng rõ
Ở Xích đạo, độ dài ngày và đêm ít thay đổi. Càng tiến về vĩ độ cao, chênh lệch ngày – đêm theo mùa càng lớn. Trong vùng cực có thể có ngày hoặc đêm kéo dài từ 24 giờ trở lên; ở hai cực, mỗi thời kì ngày và đêm kéo dài khoảng nửa năm theo mô hình được học.
Sự chênh lệch theo mùa không có nghĩa tổng một ngày đêm dài ra hay ngắn đi. Trong trường hợp thông thường, phần ngày tăng thì phần đêm giảm trong chu kì 24 giờ. Ví dụ minh họa, ngày dài 14 giờ thì đêm dài 10 giờ.
Bài luyện
Một địa điểm trong ví dụ có thời gian ban ngày 15 giờ. Nếu tính theo chu kì ngày đêm 24 giờ, ban đêm dài bao nhiêu?
Cần lấy tổng trừ phần ngày, không cộng hai số.
Đúng. 24 − 15 = 9 giờ.
Cộng với ban ngày sẽ thành 30 giờ, không đúng dữ kiện.
24 giờ là toàn bộ ngày đêm trong ví dụ, không chỉ phần tối.
Lời giải
Trong ví dụ, thời gian ban đêm bằng $24-15=9$ giờ. Ngày dài hơn thì đêm ngắn hơn trong cùng chu kì 24 giờ.
Bài luyện
Cặp địa điểm nào có xu hướng chênh lệch độ dài ngày đêm theo mùa rõ hơn, nếu chỉ xét ảnh hưởng của vĩ độ?
Đúng. Chênh lệch theo mùa tăng về phía vĩ độ cao.
Xu hướng theo vĩ độ là ngược lại.
Độ chênh lệch thay đổi theo vĩ độ.
Cùng kinh tuyến không có nghĩa cùng vĩ độ; chênh lệch theo mùa vẫn có thể khác nhau.
Lời giải
Trục nghiêng khiến độ dài phần được chiếu sáng trên các vòng vĩ tuyến thay đổi theo mùa. Càng xa Xích đạo, sự thay đổi ấy càng lớn; vùng cực có thể xuất hiện ngày hoặc đêm kéo dài.
Liên hệ mùa cần xét khu vực cụ thể
Theo cách chia mùa thường dùng trong bài học, ở bán cầu Bắc, mùa xuân bắt đầu khoảng 21/3, mùa hạ khoảng 22/6, mùa thu khoảng 23/9 và mùa đông khoảng 22/12. Hai bán cầu có mùa ngược nhau. Đây là các mốc để đọc mô hình thiên văn; không coi ngày bắt đầu biểu hiện thời tiết từng mùa ở mọi địa phương đều giống nhau.
Bốn mùa thể hiện rõ ở vùng ôn đới; biểu hiện thời tiết, khí hậu theo mùa khác nhau giữa các khu vực. Không mặc định mọi nơi trên Trái Đất đều có bốn mùa giống nhau. Ở Việt Nam, khi giải thích ngày dài hơn về mùa hạ và ngắn hơn về mùa đông, cần xác định nước ta thuộc bán cầu Bắc.
Chẳng hạn, câu mô tả đêm ngắn vào thời kì mùa hạ không thể áp dụng nguyên trạng cho cùng thời điểm ở bán cầu Nam, nơi đang trải qua mùa đối lập. Khi dùng hiện tượng thực tế, cần chỉ rõ nơi và thời gian.
Bài luyện
Một giải thích cho rằng tháng sáu là mùa hạ ở mọi nơi vì cả Trái Đất gần Mặt Trời. Sai ở điểm nào?
Trái Đất có chuyển động quanh Mặt Trời.
Mức độ biểu hiện mùa khác nhau giữa các khu vực.
Độ dài ngày đêm có thay đổi theo mùa và vĩ độ.
Đúng. Cơ chế mùa phụ thuộc điều kiện nhận ánh sáng của từng bán cầu.
Lời giải
Hai bán cầu nhận ánh sáng khác nhau do trục nghiêng khi Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời. Gần tháng sáu, bán cầu Bắc và bán cầu Nam có mùa đối lập; không thể dùng khoảng cách chung đến Mặt Trời để giải thích mùa hạ đồng thời khắp nơi.
Đang học