تؤثر الكرة الأرضية بشكل كبير على ظاهرة تعاقب الليل والنهار. فقد خلق الله عز وجل الإنسان وفق نظام ينعكس في ظاهرة الليل والنهار. فما هي الأسباب وراء حدوث هاتين الظاهرتين؟ وما هي أهميتهما؟
ظاهرة الليل والنهار
- تُعتبر هاتان الظاهرتان من الظواهر اليومية التي تحدث على سطح الأرض، وعدم ظهور أي منهما يعد أمرًا غير طبيعي.
- النهار يحدث نتيجة وصول أشعة الشمس إلى الأرض، حيث تُضيء المناطق التي تصل إليها.
- تلعب هاتان الظاهرتان دورًا حيويًا في حياة جميع الكائنات الحية بما في ذلك الإنسان، والنباتات، والحيوانات؛ حيث يستحيل استمرار الحياة بدون أي منهما.
الأسباب العلمية لظهور الليل والنهار
- ينشأ الليل والنهار نتيجة دوران الأرض حول محورها أثناء دورانها حول الشمس، حيث تدور الأرض حول نفسها تجاه الشرق.
- تستغرق هذه الدورة حوالي 23 ساعة و56 دقيقة و49 ثانية، وهو ما يُقارب 24 ساعة.
- يحدث النهار عندما تكون الأرض في مواجهة الشمس خلال دورانها حول محورها.
التوقيت العالمي (توقيت غرينتش)
- تنقسم الكرة الأرضية إلى قسمين: القسم الذي يواجه الشمس فيكون نهارًا، والقسم الذي لا يواجه الشمس فيكون ليلًا.
- هذا التوزيع يُسفر عن اختلافات في التوقيت بين الدول، نتيجة ميل محور الأرض خلال النهار.
- جاء هذا التوقيت العالمي (توقيت غرينتش) لتوضيح الفرق في الساعات بين الدول.
- تتم دورة الأرض حول نفسها تقريبًا خلال 24 ساعة، وهو ما يمثل يومًا واحدًا كاملاً.
- يشير التوقيت أيضًا إلى تعاقب الليل والنهار بشكل يومي؛ في الصيف، تكون ساعات النهار طويلة وساعات الليل قصيرة، بينما يحدث العكس في الشتاء، حيث تكون ساعات الليل طويلة وساعات النهار قصيرة.
- هذا يُظهر ميل محور الأرض وارتباطه بوصول أشعة الشمس.
- إذا توقفت الأرض عن الدوران، ستتكون مناطق دائمة النور وأخرى دائمة الظلام، مما يجعل جزءًا من الكرة الأرضية دافئًا وآخر باردًا وغير صالح للحياة.
- كما تتباين ساعات الليل والنهار عند قطبي الأرض.
تأثير دوران الأرض على تعاقب الليل والنهار
- وراء تعاقب الليل والنهار، هناك تأثيرات ناشئة عن دوران الأرض حول محورها الميلان الحادث بدرجة 23.5.
- تتكون الفصول الأربعة نتيجة لدوران الأرض حول الشمس، مع مدار بيضاوي الشكل طوله 600 مليون ميل، وتكمل الأرض دورتها في 365 يومًا.
- تُعد الشمس المصدر الأساسي للحرارة، حيث تصل درجة حرارة سطحها إلى 700 درجة مئوية.
- تُسخن الأرض وتُضيء المناطق بفضل أشعة الشمس، التي تمثل جزءًا صغيرًا من المجموع الكلي لأشعتها.
- يؤثر ميلان محور الشمس في كمية الأشعة التي تصل إلى الأرض وطول فترات النهار.
قوة أشعة الشمس
- أشعة الشمس تكون أقوى عند خط الاستواء بسبب طول فترة النهار، وتقل قوتها تدريجيًا عند الابتعاد نحو الشمال أو الجنوب.
- بعد غياب الضوء الشمسي يأتي الليل، مما يؤدي إلى تبريد سطح الأرض، بينما يمتص الهواء الحرارة التي اكتسبتها الأرض خلال النهار.
- هذا التوازن الحراري يساعد على ضبط درجات الحرارة على كوكب الأرض، بحيث لا تكون الحرارة مهيمنة على البرودة أو العكس.
- تكون كمية الأشعة التي تصل إلى الأرض من الشمس أكبر من تلك التي تصدر عنها في الفترة بين شروق الشمس وحتى الساعة الثانية أو الثالثة بعد الظهر.
- بينما تنخفض هذه الكمية بعد الساعة الثالثة وحتى شروق الشمس من جديد.
نتائج دوران الأرض حول نفسها
- تعاقب الليل والنهار هو أحد نتائج دوران الأرض حول نفسها، لكنه يُنتج أيضًا ظواهر أخرى.
- مثل حركة الرياح، التي تحدث نتيجة تفاوت ضغط الهواء على سطح الأرض.
- تسهم حركة الرياح في دوران الأرض عن طريق حركة الرياح ضد اتجاه دوران الأرض، وهو ما يُعرف بقانون كوريوليس.
- يُظهر أيضًا انجراف الأجسام التي تتساقط على كوكب الأرض، مما يؤدي إلى اختلاف موقع سقوط الأجسام من الفضاء.
- يسلط الضوء على أهمية قياس حركة الأرض والتأثيرات الناتجة عن دورانها.
خطوط الحرارة المُتساوية
- قسم العلماء كوكب الأرض إلى خطوط وهمية بين المناطق التي تتمتع بدرجات حرارة متساوية، تسمى خطوط الحرارة المتساوية.
- تعتمد هذه الخطوط على طول مدة النهار والليل في تحديدها، وهي تمثل توزيع الحرارة بشكل دقيق.
- توجد أنواع مختلفة من هذه الخطوط، بما في ذلك اليومية، الشهرية، والسنوية، التي تتشابه في الشكل.
- تعتبر خطوط العرض من العوامل المؤثرة في توزيع الحرارة بين خطوط الحرارة المتساوية.
أهمية ظاهرة الليل والنهار
- إن ميل محور الأرض أثناء دورانها يؤدي إلى تعاقب الليل والنهار، والذي يؤثر بدوره على كمية الأشعة التي تصل من الشمس.
- لولا هذا الميل، لأصبح الليل مستمرًا في نصف الكرة الأرضية، بينما سيظل النصف الآخر مُضيئًا طوال الوقت.
- تؤدي هذه الظاهرة أيضًا إلى اختلاف في التوقيت العالمي بين الدول بناءً على موضعها من الكرة الأرضية.
- وهذا ما أدى إلى اعتماد توقيت غرينتش لتحديد فرق الساعات بين الدول.
- الظواهر الناتجة عن الليل والنهار تلعب دورًا مهمًا في تأثيرات كوكب الأرض.
الاختلافات بين الليل والنهار
تختلف كمية الأشعة الساقطة على سطح الأرض بناءً على ما يلي:
- كما يعد اختلاف كمية الأشعة الساقطة على مختلف المناطق على سطح الأرض مرتبطًا بظهور الليل أو النهار.
- تؤثر أيضًا ظاهرة المد والجزر على الاختلاف بين الليل والنهار.
- تختلف أنماط حياة الكائنات الحية نتيجة تعاقب الليل والنهار؛ فالنهار هو الوقت المثالي لنمو النباتات.
- يساعد توفر أشعة الشمس على نشاط الإنسان، بينما يرتبط الليل بوقت الراحة والنوم، مما يساعد في الحفاظ على صحة الإنسان.
- تعمل دراسة هاتين الظاهرتين على إثبات كروية الأرض من خلال ميل محور الأرض ودورانها المستمر.
- تتنافى هذه النتائج مع الاعتقاد القديم بأن الأرض مسطحة، حيث تعزز من إمكانية تعاقب الليل والنهار.
- عندما ينعدم الليل أو النهار عن الإنسان أو دولة معينة، يمكن أن يؤدي ذلك إلى شعور بالاكتئاب ويزيد من حالات الانتحار.
- لذا، فإن الليل والنهار لهما تأثير كبير في حياة الكون.
ميلان محور الأرض
- تختلف مدة الليل والنهار بسبب ميلان محور الأرض، حيث في حالة استواء المحور، سيكون طول كل منهما متساويًا.
- عند ذلك، سيحدث تساوي في طول الليل والنهار في جميع مناطق الأرض، حيث يصل كل منهما إلى 12 ساعة طوال العام.
- كما أن ظاهرة الفصول الأربعة لن تحدث في تلك الحالة.
- عادة، يُظهر أحد نصفي الكرة الأرضية تواجد الشمس بصورة أكبر من النصف الآخر، مما يجعل الأول أكثر حرارة.
- بينما يشهد النصف الآخر ظروف برودة وأطول ليلاً.
الانقلاب الشتوي والاعتدال الربيعي والخريفي
- في الواحد والعشرين أو الثاني والعشرين من ديسمبر، يميل القطب الشمالي بعيدًا عن الشمس بمقدار 23.5 درجة، بينما يتجه القطب الجنوبي نحوها.
- يُعرف هذا اليوم بـ “يوم الانقلاب الشتوي”، حيث يمثل أقصر نهار في النصف الشمالي للكرة الأرضية.
- لا يكون محور الأرض مواجهًا للشمس خلال الاعتدالين التي تحدث مرتين في السنة.
- عادةً ما يحدث الاعتدال الربيعي في شهر مارس، بينما يقع الاعتدال الخريفي في سبتمبر، حيث يتساوى طول الليل والنهار في كليهما بمقدار 12 ساعة.
