Bốn mùa trong năm do đâu mà có?

Như tất cả chúng ta đều biết, mỗi năm có 4 mùa: xuân, hạ, thu, đông. Theo dương lịch thì mùa xuân bắt đầu từ ngày Xuân phân (23/3) đến ngày Hạ chí (23/6), mùa hè từ Hạ chí tới Thu phân (23/9), mùa thu từ Thu phân tới Đông chí (22/12), cuối cùng là mùa đông từ Đông chí tới Xuân phân. Do đâu mà trái đất này lại có 4 mùa như vậy? Và tại sao nhiệt độ lại khác nhau đến vậy?

Sự khác biệt giữa mùa hè và mùa đông.

Nguyên nhân của hiện tượng này là do trục nghiêng của trái đất trái đất của chúng ta nghiêng một góc 23º27' so với trục thẳng đứng (trục thẳng đứng là trục vuông góc với mặt phẳng chuyển động quanh Mặt Trời của trái đất), nên vào mùa hè thì Bắc bán cầu nhận được nhiều ánh sáng hơn, ngược lại vào mùa đông thì ít nhận được ánh sáng hơn. Vậy nếu thế thì lẽ ra mùa đông ở Nam bán cầu sẽ nóng giống như mùa hè?

Câu chuyện thật sự là như vậy, khái niệm mùa theo tháng như chúng ta thường dùng chỉ đúng ở Bắc bán cầu mà thôi, tuy nhiên, vì ở Bắc bán cầu là nơi có nhiều sinh hoạt của loài người hơn cả, nên lịch (một thứ loài người tạo ra trong quá trình sinh hoạt) sẽ đi theo Bắc bán cầu. Chúng ta có thể điểm qua các nền văn minh từ cổ chí kim như: Lưỡng Hà Ai Cập Hy Lạp và La Mã Trung Quốc và nhiều nền văn minh khác (như nền văn minh Sông Hồng của chúng ta chẳng hạn). Theo ý nghĩa khí tượng học thì mùa hè được định nghĩa là các tháng 6, 7, 8 ở Bắc bán cầu, và tháng 12, 1, 2 ở Nam bán cầu.

Trái đất quay quanh mặt trời tạo ra các mùa.

Việc phân định ngày bắt đầu của mùa không được xác định một cách rõ ràng, ví dụ như mùa hè, theo khí tượng học thì chọn ngày 1/6 vì đó là ngày... bắt đầu tháng 6 là tháng đầu mùa hè, còn thiên văn học chọn ngày 21/6 (Hạ chí) vì đó là ngày mà chí tuyến Bắc gần với mặt trời nhất. Nhưng dù chọn ngày nào thì khoảng thời gian đó cũng là oi bức nhất cho những công dân Bắc bán cầu, và họ bắt đầu uống trà đá mỗi trưa hoặc bắt đầu đi picnic mùa hè...

Nếu các bạn để ý một chút, thì sẽ thấy mùa hè kéo dài hơn mùa đông (khoảng 92 ngày 19 giờ so với khoảng 89 ngày 19 giờ), lệch nhau đến 4 ngày 15 tiếng. Đâu là nguyên nhân của sự chênh lệch này?

Các bạn ạ! trái đất cũng như các hành tinh khác, đều quay quanh mặt trời trên mỗi quỹ đạo không tròn, nó là hình bầu dục, với mặt trời nằm gần 1 trong 2 tâm của hình bầu dục đó. Và điểm thú vị là khi trái đất di chuyển đến vùng xa mặt trời cũng là lúc mùa hè bắt đầu ở Bắc bán cầu, do đó độ dài đường đi của trái đất lúc đó sẽ dài hơn một tí, kéo theo 4 ngày 15 tiếng mà tôi vừa mới đề cập ở trên. Tương tự, mùa xuân cũng dài hơn mùa thu một tý (bạn đọc tự tính là dài hơn bao nhiêu nhé). Khoảng cách xa nhất đó được gọi là điểm viễn nhật, khi đó trái đất cách mặt trời khoảng 152 triệu Km, còn khoảng cách ngắn nhất gọi là điểm cận nhật, và khoảng cách đó khoảng 146 triệu Km.

Nhưng, nghe kỹ thì lại thấy một điểm nghịch lý là tại sao mùa hè ở Bắc bán cầu lại diễn ra vào lúc trái đất xa mặt trời nhất? Chẳng phải càng xa mặt trời là lạnh, càng gần mặt trời là càng nóng sao? Thực tế ảnh hưởng thời tiết của khoảng cách mặt trời so với trái đất không nhằm nhò gì ảnh hưởng thời tiết do độ nghiêng trái đất gây ra.

Nghe thì có vẻ nghịch lý, bởi vì độ lệch về khoảng cách trái đất-mặt trời tới cả triệu Km, trong khi độ lệch về khoảng cách do độ nghiêng trái đất chỉ khoảng vài ngàn Km là cùng. Nhưng lý do thật sự nằm ở chỗ khi mặt trời chiếu ánh sáng vào trái đất, nó đồng thời cũng tạo ra hiện tượng ấm lên, do chính bầu khí quyển của trái đất. Và như vậy thì vào mùa hè, khi trái đất được chiếu sáng nhiều hơn (thời gian ban ngày lâu hơn ban đêm), thì khí quyển của trái đất cũng giữ được nhiều nhiệt độ hơn, tạo ra các hiện tượng của thời tiết mùa hè.

Ảnh hưởng của khí quyển lên sự ấm lên của trái đất là rất lớn, và ngày nay khi khói thải công nghiệp tràn ngập, cũng kéo theo hiệu ứng nhà kính làm nóng toàn cầu. Hiệu ứng của điều này là mùa hè oi bức hơn, mùa đông ít lạnh hơn, băng ở cực tan kéo theo nhiều vùng đất liền bị chìm xuống biển, mưa và bão lụt cũng nhiều hơn do biển bốc hơi nước và gió luân chuyển nhiều...