في الساعة 8:38 يوم 3 يناير، تصل الأرض إلى الحضيض الشمسي. وهذه هي اللحظة التي تكون فيها الأرض أقرب إلى الشمس هذا العام. وحينها سيرى الناس "أقصى حد للشمس" في عام 2024. لماذا يكون الطقس باردا للغاية عندما تكون الشمس أقرب إلى الأرض؟ لماذا تكون الشمس أحيانًا "كبيرة" وأحيانًا "صغيرة"؟ خبراء تعميم علم الفلك من الأكاديمية الصينية للعلوم يكشفون لك الأسرار.
وقال وانغ كيتشاو، مدير تعميم العلوم في مرصد الجبل الأرجواني التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، إن الأرض تدور حول الشمس في مدار بيضاوي الشكل. ولهذا السبب فإن المسافة بين الشمس والأرض ليست ثابتة. أقرب موضع من الشمس يسمى الحضيض، وأبعد موضع من الشمس يسمى الأوج. يقع Aphelion على بعد حوالي 5 ملايين كيلومتر من الحضيض الشمسي. في كل عام، تمر الأرض بالحضيض الشمسي في أوائل يناير والأوج في أوائل يوليو، وهو ما يتوافق مع الأوقات من العام التي يكون فيها القطر الظاهري للشمس أكبر وأصغر على التوالي.
وفي هذا العام، وصلت الأرض إلى الحضيض الساعة 8:38 يوم 3 يناير، وبلغت المسافة بين الشمس والأرض ما يقرب من 0.983 وحدة فلكية، أي ما يقرب من 147 مليون كيلومتر. وفي هذا الوقت، يبلغ القطر الظاهري للشمس 32 دقيقة قوسية و31 ثانية قوسية، والسطح الشمسي الذي يمكن للناس رؤيته هو الأكبر هذا العام. يمكن تسمية الشمس في هذا الوقت بـ "أكبر شمس لهذا العام"، ويبلغ القطر الظاهري للشمس حوالي 3.4% أكبر مما كان عليه عندما مرت الأرض بالأوج في 5 يوليو من هذا العام.
بعد ثلاثة أيام من ظهور "أكبر شمس لهذا العام"، يكون يوم 6 يناير هو المصطلح الشمسي لشياوهان، وسنشهد أبرد فترة في العام. لماذا يكون الطقس أكثر برودة عندما تكون الشمس أقرب إلى الأرض؟ وأوضح وانغ كيتشاو أن التغيرات في المسافة بين الشمس والأرض ليست السبب الرئيسي للتغيرات الموسمية. يميل محور الأرض أثناء دورانها حول الشمس، مما يجعل نقطة الشمس المباشرة على الأرض تتحرك بانتظام بين مدار السرطان ومدار السرطان، لتشكل الفصول الأربعة. بالنسبة لنصف الكرة الشمالي، عندما تصل الأرض إلى الحضيض الشمسي، تكون النقطة المباشرة للشمس في نصف الكرة الجنوبي. في هذا الوقت، يكون لأشعة الشمس الساطعة على الأرض في نصف الكرة الشمالي زاوية ميل كبيرة، ووقت سطوع الشمس قصير، والحرارة الشمسية الإجمالية المستلمة أقل، وبالتالي تكون درجة الحرارة أقل ويكون الطقس باردًا. عندما تصل الأرض إلى الأوج، تكون نقطة الشمس المباشرة في نصف الكرة الشمالي. على الرغم من أن المسافة بين الشمس والأرض بعيدة في هذا الوقت، إلا أن الأرض يمكن أن تتلقى ضوء الشمس المباشر تقريبًا، ويكون وقت سطوع الشمس طويلًا. تكون الحرارة الشمسية الإجمالية المستلمة أكثر وتكون درجة الحرارة أعلى.
ومن المثير للاهتمام أن التغيرات في المسافة بين الشمس والأرض ستؤثر على سرعة دوران الأرض حول الشمس، مما يجعل طول الفصول المختلفة على الأرض مختلفًا. عند المرور عبر الحضيض الشمسي، تكون سرعة دوران الأرض أسرع منها عند المرور عبر الأوج. وفي نصف الكرة الشمالي يكون الصيف أطول من الشتاء.