Tại sao một năm có 4 mùa?

Tại sao một năm trên Trái Đất được chia thành 4 mùa: xuân, hạ, thu, đông? Các mùa có ảnh hưởng quan trọng tới cuộc sống của con người trên Trái Đất như thế nào? Tại sao có sự thay đổi thời tiết giữa các mùa? Bài viết dưới đây sẽ trả lời cho bạn.

Cách đây khoảng 4,5 tỷ năm, một tiểu hành tinh có kích thước thước bằng sao Hỏa đã va chạm với Trái đất. Kết quả là những lớp bụi đất đá dần kết tụ lại thành mặt trăng. Nó cũng làm cho trái đất nghiêng đi một chút khi chuyển động trên quỹ đạo quanh Mặt trời.

Chính bởi độ nghiêng đó mà tại một thời điểm bất kỳ, lượng ánh sáng mặt trời ở Bắc bán cầu và Nam bán cầu sẽ ngược nhau. Chu kỳ này biến đổi theo mùa của Trái đất.

Trái đất di chuyển theo quỹ đạo hình elip quanh Mặt trời và đồng thời xoay theo trục có vị trí nghiêng tương đối với bề mặt của quỹ đạo. Điều đó có nghĩa là các bán cầu khác nhau được hưởng khối lượng khác nhau của ánh sáng Mặt trời trong suốt một năm. Bởi vì, Mặt trời là nguồn ánh sáng và năng lượng của chúng ta, sự thay đổi cường độ và sự tập trung các tia mặt trời đã tạo nên sự thay đổi và xuất hiện các mùa trong năm: Mùa đông, xuân, hạ và thu.

Các mùa được đánh dấu bởi các điểm chí (một trong hai lần trong năm khi mặt trời ở xa xích đạo nhất về phía bắc hoặc phía nam) và các điểm Xuân phân và Thu phân – những khái niệm về vũ trụ học liên quan đến sự nghiêng của Trái đất.

Các điểm chí đánh dấu các điểm mà tại đó Bắc Cực hay Nam Cực đã được nghiêng ở mức tối đa hướng tới hoặc xa rời Mặt trời. Đó là thời điểm khi mà sự khác biệt giữa những giờ ban ngày và những giờ ban đêm là rõ rệt nhất. Các điểm chí xuất hiện mỗi năm vào ngày 20 hoặc 21 tháng sáu (Hạ chí) hoặc ngày 21 hoặc 22 tháng mười hai (Đông chí) và ấn định rõ sự bắt đầu chính thức mùa hạ và mùa đông. Điểm Xuân phân và điểm Thu phân đánh dấu sự bắt đầu của mùa xuân và mùa thu.

Ở bán cầu Bắc, thời gian bắt đầu và kết thúc các mùa của các nước theo dương lịch và một số nước quen dùng âm – dương lịch ở Châu Á không giống nhau. Các nước theo dương lịch ở bán cầu Bắc lấy bốn ngày: Xuân phân (21/3), Hạ chí (22/6), Thu phân (23/9) và Đông chí (22/12) là bốn ngày khởi đầu của bốn mùa.

Ở bán cầu Nam, bốn mùa diễn ra ngược với bán cầu Bắc. Nghĩa là vào ngày 21/3 hàng năm, Bắc bán cầu chạm dần đến điểm Xuân phân và thưởng thức những dấu hiệu của mùa xuân; thì lúc đó, những cơn gió đem cái lạnh đến Nam bán cầu bởi đã chạm đến điểm Thu phân. Một điểm phân khác trong năm xuất hiện vào ngày 23/9, khi mùa hạ mờ dần ở phương Bắc thì cái giá lạnh của mùa đông bắt đầu nhường bước cho mùa xuân ở phương Nam.

Riêng nước ta và một số nước Châu Á quen dùng âm – dương lịch, thời gian bắt đầu các mùa được tính sớm hơn khoảng 45 ngày.

Quỹ đạo Trái đất quanh quay Mặt trời là hình elip. (Ảnh: nguồn Internet).

Đặc biệt mỗi mùa trong năm không phải tròn trịa bằng số ngày một năm chia cho 4. Mùa xuân bắt đầu từ ngày Xuân phân (23/1) đến Hạ chí (21/6) tức là khoảng 92 ngày 19 giờ. Mùa hè bắt đầu từ Hạ chí đến Thu phân (23/9) dài khoảng 93 ngày 15 giờ. Mùa thu kéo dài từ Thu phân tới Đông chí (22/12) dài khoảng 89 ngày 19 giờ. Mùa đông từ Đông chí tới Xuân phân chỉ dài có 89 ngày. Như vậy mùa hè dài hơn mùa đông những 4 ngày 15 tiếng.

Vấn đề ngắn dài này liên quan đến khoảng cách giữa Trái đất với Mặt trời ở mỗi thời điểm xa hay gần. Mùa hạ, khi Trái đất ở xa Mặt trời nhất, sức hút của Mặt trời đối với nó là yếu nhất, do đó trái đất quay chậm nhất và thời gian của mùa hè dài nhất trong một năm. Ngược lại, mùa đông, khi Trái đất ở gần Mặt trời nhất, sức hút của mặt trời tác động lên nó mạnh nhất, do đó Trái đất quay nhanh và đó là mùa ngắn nhất trong năm. Còn mùa xuân và mùa thu, là hai mùa trung gian.

Một đặc điểm nữa cũng ảnh hưởng tới sự hình thành bốn mùa là do quỹ đạo Trái Đất quay quanh Mặt trời không theo hình tròn mà là hình elip, dẫn tới khoảng cách từ Trái Đất tới Mặt trời là xa gần khác nhau (nếu quay theo quỹ đạo hình tròn thì khoảng cách mới bằng nhau). Điều này dẫn tới lượng nhiệt nhận được từ Mặt trời là khác nhau và tạo ra nhiệt độ nóng lạnh khác nhau tùy theo từng mùa.