ימי היפוך, עונות השנה, שעות אור ושקיעות

ה-21 ביוני הוא היום הארוך בשנה ונקרא יום ההיפוך הקיצי.

אז מה בדיוק זה אומר? למה יש ימים ארוכים יותר וקצרים יותר? ואיך זה קשור לעונות השנה?

את שתי התמונות האלה צילמתי בדיוק מאותה נקודה על גג האוניברסיטה העברית בירושלים ורואים שבכל תמונה השמש שקעה בנקודה אחרת ביחס לקו האופק הירושלמי. בתמונה הימנית השמש שוקעת בנקודה יותר צפונית ואילו בתמונה השמאלית היא שוקעת בנקודה דרומית יותר. אז באילו עונות צולמו התמונות?

אני מניחה שהתמונה הימנית צולמה בקיץ ואילו השמאלית בחורף. למה אני מניחה כך? על מנת להבין, נצטרך ללמוד על עונות השנה.

עונות השנה

מסלול כדור הארץ סביב השמש

כדור הארץ מסתובב סביב השמש וצורת מסלולו היא אליפסה. רבים טועים לחשוב שהקיץ הוא הזמן שכדור

הארץ הוא פשוט הכי קרוב לשמש. אבל בחצי הכדור הצפוני ההפך נכון! בקיץ אנחנו הכי רחוקים מהשמש, מה שגורם לקיץ שלנו להיות קצת יותר מתון מהקיץ בחצי הכדור הדרומי.

באיור הזה ניתן לראות שדווקא ביולי אנחנו בנקודה הכי רחוקה מהשמש ובינואר אנחנו הכי קרובים לשמש.

נטית כדור הארץ

הסיבה שיש עונות השנה נעוצה בכך שכדור הארץ סובב סביב ציר שהוא קצת "עקום" ביחס לסיבוב שלו סביב השמש. כלומר הציר הזה לא מאונך למישור שבו נע כדור הארץ במסלולו סביב השמש אלא סביב ציר שנוטה ב23.5 מעלות מהאנך למישור הזה.

בגלל נטיה זו, אורך שעות היום ושעות הלילה משתנה מעונה לעונה וגם כיוון קרני השמש ביחס לקרקע משתנה.

ניתן לראות באיור שבחורף החצי הכדור הצפוני גם מקבל קצת שעות (אל תשכחו שהוא מסתובב סביב עצמו) והחצי הכדור הדרומי מקבל הרבה אור והרבה שמש ואילו ביוני זה ההפך.

אז בקיץ אנחנו מקבלים הרבה שעות שמש ובחורף מעט אבל זה לא הסוף. כי אנחנו מקבלים עוצמה שונה של קרינה בעונות השונות.

השפעת זווית הקרינה של השמש

למה בשעה אחת בצהרים הרבה יותר חם במשעה חמש אחר הצהרים?

כי בשעת הצהרים השמש ממש מעל הראש, אין הרבה צל, והקרניים ממש ממוקדות ולא מתפזרות על הרבה שטח.

אם תקחו פנס ותאירו במאונך על הקיר תראו כתם אור מאוד חזק ומרוכז. אם תקחו את אותו פנס ותאירו את הקיר בזווית מאוד קהה ביחס לקיר, תקבלו כתם מאוד רחב ופחות חזק. כי סך הקרינה של הפנס התחלקה על יותר שטח.

באיור הזה ניתן לראות שכאשר קרני השמש מגיעות במאונך לקרקע הן מתחלקות על שטח יותר קטן ולכן עוצמת ההראה יותר חזרה. כאשר השמש נמוכה יותר, הקרניים שלה גם עוברות דרך ארוכה יותר באטמוספרה ולכן אחוז גדול יותר מהן מתפזר לפני שמגיע לקרקע.

ימי ההיפוך

אז מה מיוחד בימים האלה? חשוב לדעת שכל האמור מטה נכון לחצי הכדור הצפוני וחצי הדרומי הכל הפוך (וגם האנשים הולכים שם הפוך 😊)

יום ההיפוך הקיצי הוא ה-21 ביוני . ביום זה השמש זורחת בסביבות ה05:35 בבוקר ואילו שוקעת בסביבות ה-19:50 בערב. כלומר יש כ-14 ורבע שעות אור! ביום ההיפוך החורפי ב-21 בדצמבר יש רק 10 שעות ו-4 דקות. הזריחה היא בסביבות 06:35 והשקיעה בסביבות 16:39.

ביום היפוך הקיצי בישראל השמש עוברת המסלול הכי צפוני שלה בשמים והשיא הוא שהיא נמצאת בצהרים כ-81 . מעלות מעל האופק הדרומי. ביום ההיפוך הדרומי הגובה המקסימלי של השמש מעל האופק הדרומי הוא רק כ-35 מעלות. במילים פשוטות, בקיץ השמש יחסית גבוהה בשמים בצהרים ואילו בחורף היא יחסית נמוכה, אפילו בצהרים.

מי שחי בכדור הארץ בקו הגאוגרפי של 23.5 מעלות צפונה מקו המשווה (חוג הסרטן) חי בנקודה הצפונית ביותר בכדור הארץ שבה המשמש יכולה להימצא בדיוק מעל הראש, בזנית וזה יקרה בדיוק ביום ההיפוך הקיצי. בזמן הזה ומבקום הזה לא יהיה צל כלל לבניינים ועצמים אנכיים.