Dünya'nın Eksen Eğikliği ve Mevsimler: Mevsimler Nasıl Oluşur? Dünya Güneş'e En Uzak Konumdayken Neden Yaz Yaşıyoruz?

Dünya'nın Eksen Eğikliği ve Mevsimler: Mevsimler Nasıl Oluşur? Dünya Güneş'e En Uzak Konumdayken Neden Yaz Yaşıyoruz?
7 dakika
3,709 Okunma Sayısı
Notlarım
Reklamı Kapat

Eğer Dünya'nın düz olduğunu, dağlar ve vadiler dolayısıyla fazlasıyla pürüzlü olduğunu veya kendi etrafında döndüğünü hissetmediğiniz için hareketsiz olduğunu zannediyorsanız, tamamen yanılıyorsunuz, bunu daha önceki yazılarımızda anlatmıştık. Benzer şekilde, Güneş'in Dünya etrafında döndüğünü zannetmek veya Güneş'in hareketsiz bir gök cismi olduğunu zannetmek, yani kendi etrafında dönmediğini veya bir diğer gök cismi etrafında yörüngede olmadığını sanmak da sık yapılan hatalar arasında yer alıyor. Ancak halk arasında astronomiye yönelik en yaygın hata, kuşkusuz, mevsimlerin oluşma nedenidir.

Birçok insan; Dünya'daki ilkbahar, yaz, sonbahar ve kış gibi mevsimleri oluşturan ana unsurun, Dünya'nın eliptik yörüngesinden kaynaklandığını düşünür. Daha önceden izah ettiğimiz gibi, Dünya gerçekten de Güneş etrafındaki yörüngesi boyunca kimi zaman Güneş'e 147 milyon kilometre kadar yakındır, kimi zamansa Güneş'ten 152 milyon kilometre kadar uzaktır. Yani gezegenimizin yörüngesi dairesel değil, eliptiktir. Ancak bu durumun Dünya'da mevsimlerin oluşumuyla hiçbir alakası yoktur; hatta ilginç bir şekilde, Dünya'nın Güneş'e en yakın olduğu dönemde (yani 147 milyon kilometrelik mesafede) kuzey yarımkürede yaz değil, kış yaşanır! Benzer şekilde, Dünya'nın Güneş'e en uzak olduğu dönemde (yani 152 milyon kilometrelik mesafede) kuzey yarımkürede kış değil, yaz yaşanır! Neler oluyor?

Dünya; 3 Temmuz'da gönöte noktasında Güneş'e 152.000.000 km uzaktayken, 3 Ocak'ta 147.000.000 km uzaklıktadır. Yani 5.000.000 km yaklaşmıştır.
Dünya; 3 Temmuz'da gönöte noktasında Güneş'e 152.000.000 km uzaktayken, 3 Ocak'ta 147.000.000 km uzaklıktadır. Yani 5.000.000 km yaklaşmıştır.
Socratic Q&A

Mevsimlerin oluşmasını belirleyen ana faktör Dünya'nın Güneş'e olan mesafesi değil, eksen eğikliği dediğimiz kavramdır. Yukarıdaki görseli dikkatlice inceleyecek olursanız, Dünya'nın güney kutbundan kuzey kutbuna doğru uzanan bir çizgi (bir "eksen") çekecek olursanız, bu eksen Güneş'e olan çizgiye dik açı yapmamaktadır. Daha ziyade Dünya'nın ekseni, 23.5 derece civarında bir eğikliğe sahiptir. Bu eğik taraf, presesyon adı verilen ufak yalpalama hareketleri haricinde neredeyse hiç yön değiştirmez. Görselde, eksen eğikliğinin yörüngenin her noktasında aynı tarafa doğru dönük olduğuna dikkat ediniz.

Dolayısıyla Dünya Güneş'ten en uzaktayken, yani 152 milyon kilometre mesafedeyken, kuzey yarımküre Güneş'e doğru 23.5 derece eğiktir; tabii güney yarımküre de Güneş'ten 23.5 derecelik açıyla uzaktadır, ters taraftadır. Bu sırada (ki bu tarih yaklaşık olarak 3 Temmuz'a denk gelmektedir), kuzey yarımkürede yaz yaşanırken, güney yarımkürede kış yaşanır. Benzer şekilde Dünya Güneş'e en yakın noktadayken, yani 147 milyon kilometre mesafedeyken, kuzey yarımküre Güneş'ten uzak tarafa doğru 23.5 derece eğiktir; tabii güney yarımküre de Güneş'e doğru 23.5 derecelik eğimle yaklaşmış haldedir. Bu sırada (ki bu tarih yaklaşık olarak 3 Ocak'a denk gelmektedir), kuzey yarımkürede kış yaşanırken, güney yarımkürede yaz yaşanır.

Reklamı Kapat

Bu, ilk etapta şaşırtıcı gelebilir. "Nasıl olur da Güneş'e mesafe yıl içerisinde 5 milyon kilometre kadar devasa miktarlarda yaklaşırken, mevsimler bu yakınlaşıp uzaklaşmadan etkilenmez?" diye düşünebilirsiniz. Ancak unutmayın: Uzaydaki cisimlerin sıcaklığını etkileyen tek faktör, yıldızlarına olan uzaklıkları değildir. Elbette Güneş'e milyonlarca kilometre yaklaşacak olursanız veya Dünya'yı Güneş'ten sadece birkaç milyon kilometre uzağa değil, yüz milyonlarca kilometre uzağa götürecek olursanız, gezegenimizde sıcaklıklar bundan etkilenecektir. Fakat 5 milyon kilometre kadar devasa mesafelerde bile gezegenimizin mevsimi, bu yakınlaşıp uzaklaşmadan pek az etkilenmektedir. Çünkü on milyonlarca kilometrelik bir yörüngeden söz ederken, 5 milyon kilometrelik yakınlaşmalar sadece %3 gibi ufacık değişimlere karşılık gelmektedir ve bu, mevsimlerde anlamlı bir değişime sebep olamamaktadır.

Şöyle düşünün: Şu anda astronot kıyafetiniz olmadan uzaya çıkacak olsanız, Güneş'e dönük tarafınız kavrulurken, Güneş'ten uzak tarafınız donardı. İki tarafınız arasındaki fark birkaç santim olmasına rağmen! Çünkü vücudunuzun hangi kısmının nasıl davranacağını belirleyen şey, Güneş'e olan mesafesinden ziyade, Güneş ışınlarını ne diklikte aldığıdır.

Bunun sebebi ise ısı transferiyle ilgili önemli bir konudur. Isı, 3 farklı şekilde yayılabilir: Dokunma, yani kondüksiyon yoluyla, akışkanlar, yani konveksiyon yoluyla ve ışınım, yani radyasyon yoluyla. Güneş'ten yayılan ısı, aslen radyasyon yöntemi ile yayılmaktadır, kondüksiyon veya konveksiyon yoluyla değil. Çünkü Dünya ile Güneş birbirine temas etmez (dolayısıyla kondüksiyon yoluyla transfer yaşanamaz) ve Dünya ile Güneş arasında herhangi bir akışkan bulunmaz (dolayısıyla konveksiyon da yaşanamaz).

Dünya'nın yörüngesindeki mesafe değişimleri, Güneş'ten aldığı radyasyonu dikkate değer miktarda değiştirmemektedir. Ancak hangi yüzünün Güneş'e dönük olduğu, bu radyasyonun gezegene düştüğü açıyı doğrudan etkilemektedir. Açı dikleştikçe, daha yoğun bir enerji transferi mümkün olmaktadır; açı azaldıkça, bu ısı transferi başarısı düşmektedir. Bu da mevsimleri belirleyen ana unsurdur.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Konuya daha teknik yaklaşmak isterseniz, kara cisim ışıması yoluyla bunu anlamanız mümkün olacaktır. Bir cisimden yayılan radyasyonun (örneğin Güneş'ten yayılan radyasyonun) bir diğer cisme uyguladığı net radyasyon ısı transferi (Q˙1→2\dot{Q}_{1\to2}) şu şekilde hesaplanır:

Q˙1→2=σA1F1→2(T14−T24)\LARGE{\dot{Q}_{1\to2}=\sigma{A_1}F_{1\to2}(T_1^4-T_2^4)}

Burada σ\sigma Stefan-Boltzmann sabiti, yani 5.670×10−8Wm−2K5.670\times{10^{-8}}Wm^{-2}K olarak gösterilen sabit bir sayıdır, AA cisimlerin kesit alanıdır, TT ise cisimlerin sıcaklıklarıdır. Bunların hiçbiri, Dünya'nın Güneş etrafındaki hareketi boyunca dikkate değer miktarda değişmez. Buradaki kritik faktör, F1→2F_{1\to2} olarak gösterilen ve görüş faktörü olarak bilinen faktördür. Dünya-Güneş sisteminde durmaksızın değişen şey, görüş faktörüdür.

Rastgele konumlanmış iki cisim arasındaki görüş faktörü, bu görselde belirtilen parametrelerden etkilenmektedir.
Rastgele konumlanmış iki cisim arasındaki görüş faktörü, bu görselde belirtilen parametrelerden etkilenmektedir.
Wikimedia

Görüş faktörünü belirleyen formülü aşağıdaki gibi vermek mümkündür:

Reklamı Kapat

F1→2=1A1∫A1∫A2cosθ1cosθ2πS2dA2dA1\LARGE{F_{1\to2}=\frac{1}{A_1}\int_{A_1}\int_{A_2}\frac{cos{\theta_1}cos{\theta_2}}{\pi{S^2}}dA_2dA_1}

Bu karmaşık formülde özellikle de θ1\theta_1 ve θ2\theta_2 açılarının değişimi, görüş faktörünü değiştirmekte, buna bağlı olarak da radyoaktif ısı transferinin miktarı değişmektedir. Bu faktörün nasıl değiştiğini, aşağıdaki grafikten de görebilirsiniz:

Güneş ışınlarının geliş açısının fiziği
Güneş ışınlarının geliş açısının fiziği
Wikimedia

Güneş ışınlarının Dünya'ya taşıdığı enerjiyi iki faktör etkilemektedir: atmosfer kalınlığı ve düşen yüzeyin açısı. Daha eğik açıyla gelen ışınlar (görselde "a" ile gösterilenler), sadece daha geniş bir atmosfer katmanını, yani daha uzun bir mesafeyi kat etmek ve bu sırada enerji kaybetmek zorunda olmakla kalmaz; aynı zamanda açıdan ötürü birebir aynı miktarda ışın, daha geniş bir alana ısı transferi yapmaktadır. Ancak daha dik açıyla gelen ışınlar, hem atmosferde daha kısa mesafe kat ederler hem de daha küçük bir alana ısı transferi yaparlar. Bunu, şu şekilde göstermek de mümkündür:

Işınların geliş açısı 90 dereceden uzaklaştıkça, birebir aynı ışın grubu daha geniş bir alana ısı transferi yapmak zorunda kalır.
Işınların geliş açısı 90 dereceden uzaklaştıkça, birebir aynı ışın grubu daha geniş bir alana ısı transferi yapmak zorunda kalır.
Wikimedia

Görebileceğiniz gibi, ışınların geliş açısı ile kapladıkları alan arasında şu şekilde bir ilişki kurmak mümkün:

Reklamı Kapat

dk=dgsin(θ)\LARGE{d_k=\frac{d_g}{sin(\theta)}}

Burada dkd_k kaplanan alanın karakteristik mesafesi, dgd_g gelen ışınların karakteristik mesafesi, θ\theta ise geliş açısıdır. θ=30o\theta=30^o durumunda kaplanan alan, gelen alanın iki katı olmaktadır. θ=90o\theta=90^o durumunda kaplanan alan ile gelen alan birebir aynı olmaktadır.

İşte tüm bu nedenlerle, ortalama 150 milyon kilometrelik bir yörüngedeki 2-3 milyon kilometrelik sapmalar Güneş'ten alınan ısı transferini dikkate değer miktarda etkilemezken, alınan bu miktarın yüzeyi ne düzeyde ısıttığı, eksen eğikliği ile doğrudan belirlenmektedir. Eksen eğikliği, bu ışınların düştüğü yüzeyin alanını ve atmosferde kat edeceği mesafeyi etkilemekte, buna bağlı olarak da ışınların ne verimlilik ile yüzeyi ısıttığı belirlenmektedir. Bu durum da, mevsimlerin oluşma sebebinin Güneş'e olan mesafeden ziyade, eksen eğikliği olmasına neden olmaktadır.

Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 7
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 3
  • Muhteşem! 2
  • Bilim Budur! 2
  • İnanılmaz 2
  • Merak Uyandırıcı! 2
  • Güldürdü 0
  • Umut Verici! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  • Y. A. Cengel, et al. (2019). Heat And Mass Transfer: Fundamentals And Applications. ISBN: 9781260440027. Yayınevi: McGraw-Hill Education.
  • M. F. Cohen, et al. (1993). Radiosity And Realistic Image Synthesis. ISBN: 9780121782702. Yayınevi: Morgan Kaufmann Publishers.
  • D. Conners. Why Earth Has 4 Seasons. (22 Eylül 2020). Alındığı Tarih: 26 Aralık 2020. Alındığı Yer: Earth Sky | Arşiv Bağlantısı

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 09/05/2021 16:52:46 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/9805

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Biyografi
Karar
Periyodik Tablo
Demir
Olasılık
Balık Çeşitliliği
Diş Gelişimi
Köpekbalığı
Ses
Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işıması (Cmb)
Sosyal Mesafelendirme
Malzeme
Bitkiler
Felsefe
Koaservat
Ahlak
Bilgi Felsefesi
Böcek Bilimi
Evrim Ağacı Duyurusu
Moleküler Biyoloji
Kanser
Tarım
Dil
Endokrin Sistemi
Davranış
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Sizi Takip Ediyor

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın