Mevsimler Neden Oluşur? Dünya’nın Eğik Ekseninin Sırrı

Yazın güneşli uzun günleri, kışın kısa ve soğuk günleri... Mevsimlerin değişimi o kadar tanıdık ki çoğumuz nedenini sorgulamayız. Sorulduğunda ise en sık verilen cevap yanlıştır: “Yazın Dünya Güneş’e daha yakın olur.” Gerçek sebep çok daha ilginç ve Dünya’nın hafifçe yan yatmış olmasıyla ilgili.

Yaygın yanılgı: Mesafe

Dünya’nın Güneş etrafındaki yörüngesi tam bir daire değil, hafif basık bir elipstir. Bu yüzden Güneş’e olan uzaklığımız yıl içinde biraz değişir:

Dikkat edersen, Dünya Güneş’e en yakın konumuna ocak ayında, yani kuzey yarımkürede kışın ulaşıyor. Mesafe mevsimleri belirleseydi ocakta yaz yaşamamız gerekirdi. Üstelik iki uç arasındaki fark yalnızca yüzde 3 kadardır ve bu fark sıcaklıkta küçük bir etki yaratır.

Bir de şu var: Mesafe sebep olsaydı iki yarımkürede aynı anda yaz olurdu. Ama Türkiye’de yaz yaşanırken Avustralya’da, Arjantin’de ve Güney Afrika’da kış yaşanır.

Asıl sebep: 23,4 derecelik eğiklik

Dünya kendi ekseni etrafında dönerken bu eksen, Güneş etrafındaki yörünge düzlemine dik değildir. Yaklaşık 23,4 derece eğiktir. Daha da önemlisi, eksen uzayda neredeyse hep aynı yöne bakar. Kuzey ucu yıl boyunca kabaca Kutup Yıldızı’nı gösterir.

Bu ikisi bir araya gelince ortaya şu tablo çıkar:

• Haziran civarında kuzey yarımküre Güneş’e doğru eğiktir. Kuzeyde yaz, güneyde kış yaşanır.
• Aralık civarında Dünya yörüngenin öbür tarafındadır. Eksen yine aynı yöne baktığı için bu kez güney yarımküre Güneş’e dönüktür. Kuzeyde kış, güneyde yaz yaşanır.
• Mart ve Eylül’de iki yarımküre de Güneş’e eşit açıyla bakar. Bunlar ekinoks (gece-gündüz eşitliği) dönemleridir.

Eğiklik sıcaklığı nasıl değiştirir?

Eksen eğikliği bir yarımküreyi iki farklı yoldan ısıtır ya da soğutur.

1. Işığın geliş açısı

Güneş gökyüzünde yüksekteyken ışınlar yere dik gelir ve enerji küçük bir alana yoğunlaşır. Güneş alçaktayken aynı ışın demeti yere yatık gelir ve çok daha geniş bir alana yayılır. Böylece her metrekareye düşen enerji azalır.

Bunu el feneriyle kolayca deneyebilirsin. Feneri masaya dik tuttuğunda küçük ve parlak bir daire oluşur. Fenere açı verdiğinde ışık uzun ve soluk bir elipse dönüşür. Kışın Güneş’in “ısıtmaması” da bundandır.

Işık yatık geldiğinde atmosferde daha uzun bir yol kat eder. Bu sırada daha fazla saçılır ve soğurulur, yere ulaşan enerji biraz daha azalır.

2. Gün uzunluğu

Güneş’e eğik olan yarımkürede Güneş gökyüzünde daha uzun bir yay çizer ve günler uzar. Daha uzun gün, yerin ve havanın ısınması için daha fazla zaman demektir. Geceler kısa olduğu için de biriken ısının kaybedileceği süre azalır.

Bu etki kutuplara yaklaştıkça büyür:

• İstanbul’da en uzun gün yaklaşık 15 saat, en kısa gün yaklaşık 9 saat sürer.
• Kuzey Kutup Dairesi’nin kuzeyinde yazın Güneş günlerce batmaz (gece yarısı güneşi), kışın ise günlerce doğmaz (kutup gecesi).
• Ekvatorda gün uzunluğu yıl boyunca 12 saate çok yakın kalır.

Gündönümleri ve ekinokslar

Yıl içinde dört önemli an vardır. Tarihler takvim kaymaları nedeniyle her yıl bir gün oynayabilir:

Gökbilimciler mevsimlerin bu anlarda başladığını kabul eder (astronomik mevsimler). Meteorologlar ise istatistik kolaylığı için mevsimleri tam aylara böler. Kuzey yarımkürede yaz haziran, temmuz ve ağustostur (meteorolojik mevsimler).

En sıcak günler neden temmuz ve ağustosta?

Güneş’ten en fazla enerjiyi haziran sonunda alıyorsak, neden en sıcak günler birkaç hafta sonra gelir? Bunun sebebi mevsimsel gecikmedir.

Okyanuslar, göller ve toprak ısıyı yavaş biriktirir ve yavaş bırakır. Haziran’dan sonra gün kısalmaya başlasa da bir süre gelen enerji, kaybedilen enerjiden fazla olmaya devam eder. Sıcaklık bu yüzden temmuz ve ağustosta zirve yapar. Aynı nedenle en soğuk günler de genellikle aralık değil, ocak ve şubattır.

Denize yakın kentlerde bu gecikme daha belirgindir, çünkü su karaya göre çok daha yavaş ısınıp soğur.

Eğiklik olmasaydı ne olurdu?

Dünya’nın ekseni tamamen dik olsaydı:

• Her gün, her yerde gece ve gündüz yaklaşık 12’şer saat sürerdi.
• Bulunduğun yerin iklimi yıl boyunca neredeyse hiç değişmezdi. Ekvator sürekli sıcak, kutuplar sürekli soğuk kalırdı.
• İlkbahar çiçeklenmesi, sonbahar yaprak dökümü ve kuş göçleri gibi mevsimsel döngüler bugünkü gibi olmazdı.

Bilim insanları, eksen eğikliğinin Ay’ın kütle çekimi sayesinde oldukça sabit kaldığını düşünüyor. Eğiklik yaklaşık 41.000 yıllık döngülerle 22,1 ile 24,5 derece arasında hafifçe değişir. Bu küçük değişimlerin buzul çağlarının zamanlamasında rol oynadığı biliniyor.

Diğer gezegenlerde mevsimler

Mevsimler yalnızca Dünya’ya özgü değil. Her gezegenin eğikliği farklıdır:

• Mars: Eğikliği yaklaşık 25 derecedir. Yılı neredeyse iki Dünya yılı sürdüğü için mevsimler yaklaşık iki kat uzundur.
• Jüpiter: Eğikliği yalnızca 3 derece civarındadır. Bu yüzden belirgin mevsimleri yoktur.
• Uranüs: Yaklaşık 98 derece eğiktir, yani neredeyse yan yatmış halde döner. Kutupları 42 yıl boyunca sürekli gündüz, ardından 42 yıl boyunca sürekli gece yaşar.

Özetle

Mevsimler, Güneş’e olan uzaklığımızdan değil, Dünya’nın 23,4 derecelik eksen eğikliğinden kaynaklanır. Güneş’e doğru eğik olan yarımküre ışığı daha dik alır ve daha uzun günler yaşar, bu da yazı getirir. Öteki yarımkürede ise ışık yatık gelir, günler kısalır ve kış yaşanır. Bir sonraki yaz gündönümünde, Dünya’nın yan yatmış haliyle uzayda süzüldüğünü hatırla.