Fen Bilimleri - Ders Notları: Mevsimler ve İklim

Dünya'nın Şekli ve Hareketleri

Dünya'nın geoid şeklinde olduğunu biliyor musun? Bu şekil kutuplardan hafif basık, ekvatordan şişkindir. Dünya Güneş etrafında elips şeklinde bir yörüngede dolanırken, aynı zamanda kendi ekseni etrafında da dönüş yapar.

Dünya'nın kendi ekseni etrafında bir tam tur dönmesi 24 saat sürer ve bu dönüş sonucunda gece-gündüz oluşur. Güneş etrafında bir tam dolanımını ise 365 gün 6 saatte tamamlar ve bu süre bir yıla karşılık gelir.

Yeryüzünde bazı önemli çizgiler vardır. Kuzey yarım kürede Yengeç Dönencesi, güney yarım kürede Oğlak Dönencesi bulunur. Bu dönenceler, Dünya'nın Güneş'i dik alabilecek en uzak noktalarıdır.

Bunu Biliyorum! Güneş ışınları, dönenceler üzerine yılda bir kez, ekvatora ise yılda iki kez dik açıyla düşer.

Mevsimlerin Oluşumu

Dünya küresel olduğu için her zaman yarısı aydınlık, yarısı karanlıktır. Peki mevsimler nasıl oluşur? Mevsimlerin asıl nedeni, Güneş ışınlarının yeryüzüne gelme açısının değişmesidir. Bu değişim, birim yüzeye düşen ısı enerjisi miktarını etkiler.

Mevsimlerin oluşumunu etkileyen iki temel faktör vardır: Dünya'nın Güneş etrafında dolanması ve dönme ekseninin 23° 27' eğikliği. Dünya'nın Güneş'e olan uzaklığının değişmesi (147-152 milyon km) mevsimlerin oluşumunda etkili değildir.

Dünya'da Kuzey Yarım Küre ve Güney Yarım Küre'de mevsimler birbirinin tersi olarak yaşanır. Örneğin, kuzeyde yaz mevsimi yaşanırken güneyde kış mevsimi yaşanır.

Dikkat! Mevsimler Dünya'nın Güneş'e olan uzaklığına göre değil, Güneş ışınlarının geliş açısına göre oluşur. Bu bilgiyi unutma!

Eksen Eğikliği ve Sonuçları

Dünya'nın dönme ekseni ile yörünge ekseni arasında 23° 27'lik bir açı vardır. Bu açıya eksen eğikliği denir. Yörünge düzlemi, Dünya'nın Güneş etrafında izlediği yoldur. Dönme ekseni ise kutuplardan ve Dünya'nın merkezinden geçtiği kabul edilen hayali çizgidir.

Eksen eğikliği olmasaydı neler olurdu? Yıllık sıcaklık farkları olmazdı, mevsimler oluşmazdı ve gece-gündüz süreleri her zaman eşit olurdu. Güneş ışınları sadece ekvator üzerine dik düşerdi.

Eksen eğikliği sayesinde yıl boyunca Güneş ışınlarının yeryüzüne düşme açıları farklılaşır. Dik açıyla ışın alan yarım kürede yaz, eğik açıyla ışın alan yarım kürede kış mevsimi yaşanır. Buna bağlı olarak mevsimler oluşur, sıcaklık değişimleri meydana gelir ve gece-gündüz süreleri yıl boyunca değişir.

Önemli Not: 21 Mart ve 23 Eylül tarihlerinde eksen eğikliğinin etkisi ortadan kalkar ve tüm dünyada gece-gündüz eşitlenir.

Güneş Işınlarının Düşme Açısı ve Enerji Dağılımı

Güneş ışınları farklı bölgelere eşit miktarda gelse de, yüzeye geliş açısı nedeniyle birim alana düşen enerji miktarı değişir. Bunun sebebi nedir? Güneş ışınlarının yeryüzü ile temas ettiği yüzey alanlarının farklı olmasıdır.

Kış mevsiminde Güneş ışınları yüzeye eğik gelir, geniş bir alan aydınlanır ve birim yüzeye düşen enerji miktarı azalır. Yaz mevsiminde ise Güneş ışınları yüzeye dik gelir, dar bir alan aydınlanır ve birim yüzeye düşen enerji miktarı fazla olur.

Ekvator bölgesinde Güneş ışınları dik düştüğü için birim yüzeye düşen enerji fazladır. Kutuplara gidildikçe Güneş ışınları eğikleşir ve birim alana düşen enerji azalır.

Senin İçin İpucu: Güneş ışınının geliş açısı büyüdükçe (90 dereceye yaklaştıkça) birim alana düşen ısı enerjisi artar ve aydınlanan alan daralır.

21 Haziran ve 23 Eylül Özellikleri

21 Haziran (Gün Dönümü)'nde Güneş ışınları Kuzey Yarım Küre'deki Yengeç Dönencesi'ne dik gelir. Bu tarihten itibaren Kuzey Yarım Küre'de yaz, Güney Yarım Küre'de kış mevsimi yaşanır.

Bu tarihte Kuzey Yarım Küre'de en uzun gündüz, en kısa gece yaşanır. Kuzey Kutup Noktası'nda (90° K) 6 ay gündüz sürerken, Kuzey Kutup Dairesi'nde (66° 33' K) 24 saat gündüz yaşanır. Ekvator'da ise gece-gündüz 12'şer saattir.

23 Eylül (Ekinoks)'te Güneş ışınları öğle vakti Ekvator'a dik gelir. Bu tarihten itibaren Kuzey Yarım Küre'de sonbahar, Güney Yarım Küre'de ilkbahar yaşanır. Dünya'nın her yerinde gece-gündüz süreleri eşittir (12 saat).

Hatırlatma: 21 Haziran'dan sonra Kuzey Yarım Küre'de gündüzler kısalmaya, geceler uzamaya başlar. Güney Yarım Küre'de ise tam tersi olur.

21 Aralık ve 21 Mart Özellikleri

21 Aralık (Gün Dönümü)'nda Güneş ışınları Güney Yarım Küre'deki Oğlak Dönencesi'ne dik açıyla gelir. Bu tarihten itibaren Güney Yarım Küre'de yaz, Kuzey Yarım Küre'de kış mevsimi yaşanır.

Bu tarihte Kuzey Yarım Küre'de en uzun gece, en kısa gündüz yaşanır. Kuzey Kutup Noktası'nda 6 ay gece yaşanırken, Güney Kutup Noktası'nda 6 ay gündüz yaşanır. Ekvator'da ise yine gece-gündüz 12'şer saattir.

21 Mart (Ekinoks)'ta Güneş ışınları öğle vakti Ekvator'a dik gelir. Bu tarihten itibaren Kuzey Yarım Küre'de ilkbahar, Güney Yarım Küre'de sonbahar yaşanır. Tıpkı 23 Eylül'de olduğu gibi Dünya'nın her yerinde gece-gündüz süreleri eşittir.

Öğrenme Notu: Güneş ışınları yılda bir kez her bir dönenceye, yılda iki kez de Ekvator'a dik açıyla düşer. Bu tarihler mevsimlerin başlangıç tarihleridir.

Önemli Tarihler ve Özellikleri

Önemli tarihleri ve özelliklerini bir tablo gibi düşünebilirsin:

21 Haziran: Kuzey Yarım Küre'de yaz başlangıcı, en uzun gündüz yaşanır. Güney Yarım Küre'de kış başlangıcı, en uzun gece yaşanır.

23 Eylül: Kuzey Yarım Küre'de sonbahar başlangıcı, Güney Yarım Küre'de ilkbahar başlangıcı. Her yerde gece-gündüz eşittir.

21 Aralık: Kuzey Yarım Küre'de kış başlangıcı, en uzun gece yaşanır. Güney Yarım Küre'de yaz başlangıcı, en uzun gündüz yaşanır.

21 Mart: Kuzey Yarım Küre'de ilkbahar başlangıcı, Güney Yarım Küre'de sonbahar başlangıcı. Her yerde gece-gündüz eşittir.

Önemli! Güneş ışınları yüzeyle ne kadar büyük açı yaparsa (90 dereceye yakın), gölge boyu o kadar kısa olur, birim alana düşen ısı enerjisi artar, sıcaklık artışı fazla olur ve gündüzler daha uzun olur.

Gölge Boyu

Bir cismin üzerine Güneş ışınları dik geldiğinde gölge oluşmaz. Işınlar eğik açıyla geldikçe gölge boyu uzar. Güneş ışınlarının gelme açısı küçüldükçe gölge boyu artar.

Gölge boyları farklı tarihlerde farklı yarım kürelerde değişiklik gösterir:

21 Haziran'da: Kuzey Kutup'ta gölge uzunluğu orta seviyede, Yengeç Dönencesi'nde gölge oluşmaz, Ekvator'da gölge uzunluğu orta seviyede, Güney Kutup'ta ise maksimum uzunluktadır.

21 Aralık'ta: Kuzey Kutup'ta gölge maksimum uzunlukta, Oğlak Dönencesi'nde gölge oluşmaz, Ekvator'da gölge uzunluğu orta seviyede, Güney Kutup'ta ise orta seviyededir.

21 Mart ve 23 Eylül'de: Ekvator'da gölge oluşmaz, diğer enlemlerde ise gölge boyları orta seviyededir.

Düşün ve Bul: Bulunduğun yerin gölge boyuna bakarak hangi mevsimde olduğunu tahmin edebilir misin? Uzun gölgeler kış mevsimine, kısa gölgeler yaz mevsimine işaret eder!