|
گزيده هاي
تصويري (
سينمايي و
خبري) |
||||||
چرا قطب هاي
زمين سرد
هستند ؟
چرا
طول روز و شب
در فصول مختلف
سال تفاوت
دارد ؟
چگونه با
استفاده از
خورشيد
عرض جغرافيايي
خود را بر روي
زمين حساب
كنيم ؟
در شكل ساده
فوق هيچگونه
محور و زاويه
اي در نظر
گرفته نشده
است .
اما بزودي
آنها را در
نظر ميگيريم .
در متن زير
كلمات و
جملاتي كه در
زير آنها خط
كشيده شده و
يا قرمز شده
اند را با دقت
كامل مطالعه
كنيد .
كره
زمين را يك
توپ گرد در نظر
بگيريد كه يك
ميله از محور
آن گذشته است و زمين
ميتواند به
دور آن محور گردش
كند . اگر
اين محور بر
سطح صفحه اي
كه زمين به
دور خورشيد
ميگردد عمود
باشد ( كه نيست )
مطابق شكل فرضي زير ،دقيقا
نيمي از زمين كه
در يك
سمت
محور قرار
دارد روشن و
سمت ديگر محور
تاريك
خواهد بود . (
توجه داشته
باشيد كه همواره
نيمي از كره
زمين روز و
نيمي ديگر شب
است
اما وقتي
محور را درست
در وسط و عمود بر
صفحه گردش به دور
خورشيد فرض
كنيم خط فاصل
روز و شب در
اين محور قرار
دارد )
چون
زمين در هر 24 ساعت
يك دور
از غرب به
شرق به دور
اين محور
ميگردد پس
ساكنان زمين
چنين مشاهده
ميكنند كه
خورشيد از
مشرق طلوع
ميكند و سپس
آرام آرام به
بالاي آسمان
ميرود و در
هنگام
ظهر در
بالاترين حد خود
قرار گرفته و
مجدد ارتفاعش
كم شده و رفته
رفته در مغرب
غروب ميكند . در اين
مشاهده
ساكنان
استوا
مشاهده
خواهند كرد كه
خورشيد در
هنگام ظهر
درست در بالاي
سر آنها و
دقيقتر در 90 درجه قرار
دارد (
افق مشرق را
صفر درجه فرض
ميكنيم و افق
مغرب
را 180 درجه ) اما هر
چه بر روي
زمين به سمت
قطب شمال حركت
كنيم
در هنگام ظهر
خورشيد
ديگر درست در
بالاي سر ما
قرار نميگيرد
و مثلا اگر 35 درجه
از استوا به
سمت شمال
برويم
در هنگام
ظهر
خورشيد به جاي
آنكه در
زاويه 90 قرار بگيرد يعني
درست در بالاي
سر ما ، در 55 درجه اي
قرار ميگيرد و
البته در سمت
جنوب يعني به
سوي خط استوا . و سپس به
سمت مغرب كاهش
ارتفاع و درجه
ميدهد .
به همين ترتيب
اگر درست به
قطب شمال
برويم . در
هنگام ظهر
خورشيد درست
در افق صفر
درجه ديده
خواهد شد . اگر از
استواي زمين
به سمت قطب
جنوب حركت
كنيم نيز همين
پديده
اتفاق مي
افتد اما با
اين تفاوت كه خورشيد
باز هم متمايل
به خط استوا
ديده خواهد شد
اما اين بار
استوا
در سمت شمال
شما قرار دارد
. ( هرودوت تاريخ
نگار يوناني عهد
باستان
مينويسد كه
گروهي از
دريانوردان فنقيه كه
در اطراف
آفريقا گشتي
زده بودند مدعي
بودند كه خورشيد ظهر در
مناطق جنوبي
آفريقا به سمت
شمال تمايل
داشته است . هرودوت
كه مطابق دانش
آن عصر اين
ادعا را
احمقانه
ميداند بدان
ميخندد
اما
در واقع آن
دريانوردان
درست ادعا
ميكرده اند زيرا
آنها وارد
محدوده جنوبي
زمين شده
بودند و در
جنوب خط استوا
خورشيد
نيمروز به
سمت
شمال سمت
الراس متمايل
است . )
پس
زاويه تابش
خورشيد در خط
استوا
در روز به
حداكثر خود
يعني 90 درجه
ميرسد كه
بيشترين
انرژي را به
زمين ميدهد و باعث
گرم شدن ناحيه
استوا ميشود (
و نيز متعادل
چون طول شب و
روز هميشه
برابر است ) اما
در قطب ها
تازه درست در
عين ظهر
خورشيد در افق
قرار خواهد
گرفت كه يعني
كمترين ميزان
انرژي براي
زمين و
در نتيجه قطب هاي زمين
داراي هواي
بسيار سردي
هستند .
اين حالت
خاص يعني عمود
بودن محور
زمين بر صفحه
مدار گردش دور
خورشيد
فرضي است و
وجود
ندارد
و تنها براي
درك مطلب بيان
شده است .
اما در
واقع
محور زمين 23.5
درجه
نسبت به صفحه
اي كه در آن به
دور خورشيد
گردش ميكند انحراف
دارد . در
نتيجه
بخش
روشن ( روز ) و
تاريك (شب ) در حاليكه
همچنان
نيمي از كره
زمين را تشكيل
ميدهند اما
طول مدت
روشنايي( روز )
و تاريكي ( شب ) ديگر بجز در
استوا
برابر
نميباشد و هر چه
به سمت قطب
هاي زمين پيش
برويم
در يك
نيمكره
طول روز و در
نيمكره ديگر طول شب
بيشتر ميشود . اما در طول
مدت يك سال كه زمين
بر مدار بيضي
شكلي به دور
خورشيد
ميگردد
،در حاليكه
محور زمين
همچنان
و هميشه همان
حالت انحراف 23.5
درجه اي خود
را حفظ ميكند ، اما زاويه
بين محور زمين
و خط فرضي كه
مركز زمين و
خورشيد را به
هم وصل ميكند شروع
به
تغيير
ميكند ( دقت
كنيد كه
ميگوييم زاويه
بين محور زمين
و خط فرضي كه
مركز زمين و
مركز خورشيد
را به هم وصل
ميكند
و نه اينكه
زاويه بين
محور زمين و
صفحه گردش ) و
اين زاويه (
زاويه بين
محور زمين و
خط فرضي بين مركز
زمين و مركز
خورشيد ) در
نيمكره شمالي اول
تابستان به
كمترين مقدار
خود يعني .66.5 درجه و
در اول زمستان
به
بيشترين
مقدار
خود يعني 113.5
درجه ميرسد . در نيمكره
جنوبي وضعيت
بر عكس
ميباشد . يعني
آغاز تابستان
در نيمكره
شمالي برابر است با
آغاز زمستان
در نيمكره
جنوبي
. اين
زاويه در دو روز
نيز به 90 درجه
ميرسد
يعني در آغاز
بهار و آْغاز
پاييز .
در اين دو روز با وجوديكه
زاويه
انحراف
محور زمين
نسبت به صفحه
حركت همچنان 23.5
درجه ميباشد
اما نسبت به
خط واصل مراكز
زمين و خورشيد
90 درجه ميباشد .
و در اين حالت
همانطور كه
با دقت به شكل
هاي زير و كمي
تجسم
مشخص ميشود طول روز
و شب با هم در همه
نقاط زمين
برابر ميشود . به شكل
هاي
زير دقت كنيد
:
در شكل فوق در
نقطه A در
نيمكره شمالي
تابستان است و
طول روزها
بيشتر از شب
ها و در
نيمكره جنوبي
زمستان است و
طول شب ها
بيشتر از روز
ها ميباشد .
در نقطه B طول روز
و شب در تمام
نقاط زمين
برابر است ( به
محور زمين و
گردش آن دقت
كنيد )
در نقطه C در
نيمكره شمالي
زمستان است و
طول شب ها
بلند و روزها
كوتاه
و در نيمكره
جنوبي برعكس
شكل بالا به دو
شكل زير ساده
شده است تا بتوانيد
بر آن تمركز
كنيد .
در واقع
هميشه نيمي از
كره زمين كه
رو به خورشيد
است روز و نيم
ديگر گه پشت
به آن است شب
است و
همواره نقطه
اي وجود دارد
كه خورشيد با
زاويه 90 درجه
به آن ميتابد اما
قرار گرفتن محور
گردش زمين به
دور خود موجب
همه آنچه
ميشود كه بيان
شد .
همچنين
فقط در خط
استوا و فقط
در دو روز
يعني اول بهار
و اول پاييز خورشيد
درست در بالاي
سر و زاويه 90
قرار ميگيرد . در ساير
نقاط زمين
هيچگاه
خورشيد
نيمروز در
زاويه عمود
قرار نخواهد
گرفت .
بنابراين
اگر در اين دو
روز بتوانيم
درست در لحظه
ظهر
زاويه
خورشيد را
بدست آوريم
ميتوانيم
موقعيت خود را
بر روي زمين
نيز تعيين
كنيم .
بنابراين
خورشيد
در ايران در ظهر
روز اول بهار
و اول پاييز در
زاويه
55 درجه
اي
بالاي افق و
به سمت شمال
قرار دارد يعني ما در
مدار 35 درجه اي
ساكن هستيم .
در
طول يك سالي
كه زمين يك
دور به گرد
خورشيد ميگردد گرچه به
دليل اينكه
مدار گردش به
بيضي شبيه تر
است تا دايره و لذا در
نقاطي فاصله
زمين تا
خورشيد كم و در
نقاطي زياد
ميشود
ولي اين
تغيير فاصله
اثر بسيار
اندكي در حد
يك درصد
بر گرم شدن و
سرد شدن زمين
خواهد داشت و
آنچه فصول
سال و
زمستان و
تابستان را
ايجاد ميكند
همين انحراف
محور زمين و تغيير
طول شبانه روز
در نقاط مختلف
ميباشد
در شكل زير محور
زمين
را پشت
به خورشيد فرض كنيد در اين
حالت
در نيمكره
شمالي
طول روز ها
كوتاه تر از
شبها است و در
نتيجه فصل زمستان
است در حاليكه
در نيمكره
جنوبي طول روزها
بيشتر ا شبها
ميباشد و در
نتيجه
تابستان ميباشد
. وضعيتي كه شش
ماه بعد بر
عكس ميشود .
آزمايش ساده :
براي درك
بهتر
اين وقايع آزمايش
بسيار ساده زير را
ميتوانيد
انجام دهيد .
دو سكه روي
ميز بگذاريد يكي به
عنوان خورشيد
و ديگري به
عنوان زمين .
بر روي
مركز سكه
زمين ،
قطعه اي چوب
كبريت
كوچك و يا يك
سنجاق
را به عنوان
محور زمين توسط
كمي آدامس و
يا چسب ، با
زاويه حدود 23
درجه
به سمت راست
بچسبانيد . حالا
سكه زمين را
دور سكه خورشيد
بگردانيد و مطالب
بالا و بخصوص
زاويه بين
محور زمين و محور
فرضي خورشيد و
زمين را
مشاهده كنيد
.
اين فيلم
كوتاه كه به
صورت انيميشن
تهيه شده نيز
ميتواند مطلب
را برايتان
روشن كند ..
پرسش 1 :
چرا با
وجوديكه انقلاب
تابستاني در
اول خرداد
ميباشد
يعني زاويه 66.5
اما گرمترين
روزهاي سال در
مرداد
ماه ميباشد ؟
و در مورد
زمستان هم انقلاب
زمستاني يعني
نقطه 113.5
در اول دي
ماه ميباشد اما
سردترين
روزهاي سال در
بهمن و اسفند
ميباشند ؟
پرسش
2:
پرسش
سوم :
زمين
توسط خطوطي
فرضي تقسيم
بندي شده است
كه به آنها
مدار ها و نصف
النهار ها
گفته ميشود .
مداري كه بر استواي زمين قرار
دارد مدار صفر
درجه حساب ميشود
و قطب ها در
زاويه 90 درجه
قرار دارند . نصف
النهاري كه از
گرينويچ
ميگذرد نصف
النهار مبدا و
صفر حساب
ميشود
. شعاع كره
زمين
حدود 6378
كيلومتر است
. آيا
ميتوانيد فاصله
بين مدارات و
نصف النهارات
را بر حسب
كيلومتر محاسبه
كنيد .؟
آيا اين
فواصل برابر
هستند .
پرسش
3:
چگونه
ميتوانيد با
استفاده از
خورشيد
عرض
محل
جغرافيايي
خود را بر روي
زمين مشخص
كنيد ؟ يعني
فاصله مداري
خود از خط استوا .
ايران
تقريبا در
مدار 35 درجه قرار
دارد .
فاصله آن تا
استوا چقدر
است ؟
پرسش
4:
دريانوردان
قديم چگونه
موقعيت خود
را در
مسافرتهاي
دريايي تشخيص
ميدادند ؟
براي اين امر
استفاده از موقعيت
خورشيد بهتر است يا
ستارگان ؟
پرسش
5: از
ستارگان
چگونه براي
جهت يابي استفاده
ميشود ؟
از نجوم ساده ،
مختصر و مفيد نوشته مظفر
شريعتي