عندما خلق الله عز وجل الكون سبّب الأسباب الضرورية للاستمرار في العيش على كوكب الأرض؛ مثل توفر الغذاء للإنسان والكائنات الحية المختلفة، وتوفر الأكسجين وحمايته من أشعة الشمس الضارة بوجود طبقة الأوزون، وتعاقب الليل والنهار والفصول الأربعة على سطحه، فقد كيّف الله عز وجل جسم الإنسان على اختلاف درجات الحرارة وحالات الطقس المختلفة. ينتج الليل والنهار بسبب حركة دوران الأرض حول نفسها ممّا يغير الجهة المعرضّة لأشعة الشمس، وبالتالي اختلاف الإضاءة على سطح الأرض، كما أنّ لها حركة أخرى وهي دورانها حول الشمس خلال عام كامل وينتج لدينا فصول السنة الأربعة. تنتج فصول السنة بسبب ميلان الأرض عن محورها أثناء دورانها حول الشمس، ممّا يغيّر كمية الأشعة الساقطة عليها من الشمس وبالتالي اختلاف درجات الحرارة على سطح الأرض وتغير حالة الطقس. وفصول السنة هي أربعة فصول؛ الصيف، والخريف، والشتاء، والربيع، ومن ثم تبدأ دورة أخرى تبدأ بالصيف وبسبب أنّ كوكب الارض عبارة عن كرة فإنّها تقسم إلى قسمين؛ الشمالي والجنوبي، فإذا كانت الأشعة الساقطة من الشمس على نقطة في الجزء الشمالي عالية وكان لدينا فصل الصيف فإنّ فصل الشتاء هو السائد في النقطة الموازية لها الواقعة في الجزء الجنوبي منها.

هذه الفصول "الفلكية" ليست بطول متساوٍ، بسبب الطبيعة الإهليلجية (البيضوية) لمدار الأرض، كما اكتشفه يوهانز كيبلر. يدوم اعتدال مارس 92.75 يوماً، ثم 93.65 يوما حتى ينتهي انقلاب يونيو، 89.85 يوما يدومها اعتدال سبتمبر و88.99 يوما يبقى فيها انقلاب ديسمبر.

التغير بسبب عدم توافق التقويمعدل

موعد الانقلابات والاعتدالات ليس ثابتا باعتماد التقويم الغريغوري الحديث، لكن يقع بداية هذه الفصول بتأخر ستة أيام في السنة، أو يوما واحدا في أربع سنوات. وهذا ما يجعل السنة الرابعة سنة كبيسة. صمم التقويم الغريغوري لجعل فصل الربيعدائما يبدأ في 21 مارس، توقعا وحدوثا.

الاعتدال التقويمي (المستخدم في حساب موعد عيد الفصح) هو 21 مارس، نفس التاريخ الذي احتفل فيه به في زمن مجمع نيقية سنة 325. حاليا، التواريخ الشائعة للاعتدالات والانقلابات هي 20 مارس، 21 يونيو، 22 أو 23 سبتمبر و21 ديسمبر؛ وتتراجع هذه التواريخ بتقدم القرن. ويحدث هذا التراجع بمعدل يوم واحد كل 128 سنة (ويرجع ذلك إلى قاعدة اليوم الواحد المضاف في "السنة الكبيسة" بالتقويم الغريغوري)، وبما أن سنة 2000 كانت سنة كبيسة فإن التراجع بدأ منذ بدايات القرن العشرين حيث كان حلول الفصول متأخرا عما عليه اليوم. وهذا يعني أنه في بضع سنوات القرن الماضي كانت تواريخ حلول الفصول 21 مارس، 22 يونيو، 23 سبتمبر و22 ديسمبر أكثر شيوعا، كما توردها الكتب التعليمية والمدرسية القديمة (ويمكن للكبار في السن تذكر هذه التواريخ).

يذكر أن المواقيت حسب التوقيت العالمي الموحد ( بمعنى أوضح توقيت غرينتش، بدون اعتماد التوقيت الصيفي البريطاني). من ناحية، فالسكان في أقصى الشرق (آسيا وأستراليا) حيث يتقدم التوقيت بساعات كثيرة، يلاحظون بداية الفصول الفلكية بتأخير، مثلما حدث في تونغا (UTC+13) حيث بدأ اعتدال سبتمبر في 24 سبتمبر 1999، تاريخ لن يتكرر حتى عام 2103. ومن ناحية أخرى، السكان في أقصى الغرب (أمريكا) حيث التوقيت متأخر عن توقيت غرينتش يشهدون بداية اعتدال مارس في اليوم التاسع عشر منه.

التغير عبر الزمنعدل

عبر عشرات آلاف من السنين، يتغير محور الأرض والانحراف المداري (انظر دورات ميلانكوفيتش). تتحرك الاعتدالات والانقلابات نحو الغرب نسبة للنجوم بينما يتحرك الأوج والحضيض ناحية الشرق. لذلك، بعد 10,000 سنة، سيقع الشتاء الشمالي في الأوج والصيف الشمالي في الحضيض. ستتغير عبر الزمن أيضاً شدة التغيرات الموسمية -معدل فرق الحرارة بين الصيف والشتاء حسب المنطقة- بسبب تغير ميلان المحور الأرضي بين 22.1 و22.4 درجة. تحدث بعض التعديلات الصغيرة عبر الزمن بتدخل القمر وكواكب أخرى.

تركيبات صور توضح فصل الخريف  :

 

ياتي الخريف بعد الصيف

يكون الطقس فيه مشمساً لساعات أقل من الصيف ويصبح الطقس أقل حرارة وتبدأ الحيوانات في الأستعداد لفصل الشتاء  وبعض النباتات تتغير ألوان أوراقها وتتساقط.

تركيبات صور توضح فصل الصيف :

  

ياتي الصيف بعد الربيع 

  الفصل الأشد حرارة ويكون الطقس فيه جافاً ومشمساً لساعات أطول من فصل الربيع وكثير من النياتات تثمر في فصل الصيف وتكبر صغار الحيوانات وتنضج الكثير من الثمار

تركيبات الصور توضح فصل الربيع :

 

 ياتي الربيع بعد الشتاء

يكون الطقس مشمسا   لِساعاتٍ طَويلَةٍ، فيُدْفِئُ الْيابِسَةَ وَالْهَواءَ وَالْماءَ. وتَنْمُو النَّباتاتُ. وَيَتوافَرُ لِلْحَيَواناتِ طَعامٌ كَثيرٌ. وَتَنْموَ صِغارُها، وَتُصْبِحُ أَكْبَرَ وَأَقْوى.

آلية حدوث الفصول الأربعة : كل كوكب في نظامنا الشمسي فصول ومواسم تختلف عن باقي فصول الكواكب الأخرى، حيث إن الظروف الجوية التي تؤثر على كوكب الأرض تختلف اختلافاً كبيراً عن باقي كواكب المجموعة الشمسية، ويعتمد هذا الاختلاف والتنوع في الطقس بين الكواكب على ميل محور الكوكب، وشكل مداره حول الشمس، ومتوسط المسافة بينه وبين الشمس، وقد وجد العلماء أن محور الأرض يميل نحو 23 درجة، وهذا يؤدي إلى تغير في خط عرض (Latitude) الشمس من 23 درجة شمال خط الاستواء في بداية الصيف الشمالي إلى 23 درجة جنوب خط الاستواء في بداية الشتاء الشمالي، ونتيجةً لتغير اتجاه القطب الشمالي للكرة الأرضية يحدث ما يُسمّى بالانقلاب الشتوي والانقلاب الصيفي والذي يحدث أيضاً لباقي كواكب المجموعة الشمسية، ولهذا نجد الاختلافات في الطقس بين الصيف والشتاء، حيث إن الكواكب ذات الميل الأقل للمحور تكون ذات تغيرات مناخية أصغر والعكس صحيح. ولا يعد الطقس على كوكب الأرض ذا اختلاف كبير من منطقة لأخرى لأن مداره دائري تقريباً، أما الكواكب ذات المدارات البيضاوية والقريبة من الشمس تكون ذات اختلافاتٍ موسميةٍ كبيرة مقارنة بكواكب المجموعة الشمسية الأخرى. 

كيف يتغير الطقس في كلّ فصل يتغيّر الطقس في كل فصل من فصول السنة الأربعة، وهي: الربيع، والصيف، والخريف، والشتاء، وتتعاقب الفصول بسبب ميلان محور الأرض أثناء دورانها حول الشمس، ليتغيّر الفصل في المناطق المختلفة وفقاً لدرجة اقتراب الشمس منها، فعندما تكون قريبةً يصبح الطقس حاراً، وعندما تكون بعيدةً يُصبح بارداً، وباقي المناطق يكون الجو فيها معتدلاً، وهكذا يمرّ على كل جزء من أجزاء الأرض كل فصل من الفصول الأربعة حتى تكمل الأرض دورتها، لتعود للدوران مجدداً، لتتعاقب الفصول، وتتغيّر حالة الطقس.

سبب تكون الفصول الاربعة

١- الانقلاب الشتوي والصيفي    ٢- الاعتدال الربيعي والخريفي 

ظاهرة الفصول الأربعة : كلنا نهتم بحالة الطقس المتوقعة في بلادنا، ونعتمد في ذلك على نشرة الأرصاد الجوية التي تتغير بحسب البلدان والفصول، تلك الفصول هي المسؤولة عن تغير الحالة الجويّة وتقلّبها مع مرور الشهور، فهناك فصل الربيع، الخريفـ، الشتاء، والصيف، ولنفهم كيف تتعاقب الفصول يجب أن نقوم بجولة خاطفة في الفضاء، فالأرض مثل باقي الكواكب تدور حول الشمس وهناك إعتقاد ساد قديماً أن بدوران الأرض واقترابها من الشمس ترتفع درجات الحرارة، وبابتعادها تنخفض درجات الحرارة ويحدث الشتاء، لكن هذا تفسير غير علميّ ولا منطقيّ إذ إنّ ظاهرة الفصول الأربعة ترتبط بظاهرة فلكيّة مختلفة تماماً عن هذا الاعتقاد.

الفصول الأربعةكيف تتكون ولا تتغير مواعيدها

الفصول الأربعةكيف تتكون ولا تتغير مواعيدها

فصل الشتاء

موعد فصل الشتاء

 يأتي فصل الشتاء بين فصلي الخريف والربيع، ويتميز بأنه أبرد فصول السنة، كما يرتبط عادةً بانخفاض درجات الحرارة والطقس الجليدي، ويتغير حجم تأثيره ومواعيده باختلاف الموقع على الكرة الأرضية، وبشكلٍ عام تبقى درجات الحرارة في المناطق الاستوائية ثابتة نسبياً رغم تغيُّر المواسم، بسبب تعرض المنطقة لأشعة الشمس بنسبة عالية حسب ما ذكره برنامج مؤسسة قياس الإشعاع الجوي الأمريكية.

السكون وفصل الشتاء 

يرتبط مفهوم فصل الشتاء في اللغات الأوروبية بموسم السكون بسبب توقف نمو العديد من المحاصيل فيه، وموت بعض النباتات، وتوقف بعضها الآخر عن النمو حتى قدوم فصل الربيع، بالإضافة إلى ذلك فإن حركة الحيوانات تقل فيه، حيث إن بعض الحيوانات تدخل في سبات خلال هذا الفصل، وتموت العديد من الحشرات فيه.

أبرد درجة حرارة في الشتاء 

سُجِلَت أبرد درجة حرارة في فصل الشتاء في المملكة المتحدة، حيث وصلت درجة الحرارة آنذاك في قرية برايمَر في المرتفعات الأسكتلندية حوالي -27.2 درجةً مئويةً، ومن الجدير ذكره أنه تمَّ تسجيل درجة الحرارة هذه مرتين، وكانت المرة الأولى في 11 شباط 1895م، ومرة أخرى في 10 كانون الثاني 1982م.

حماية الجسم من البرد

 بسبب برودة الطقس خلال فصل الشتاء يُنصح باتباع الإرشادات الآتية عند ارتداء الملابس الشتوية:[أن تكون الملابس الخارجية منسوجة بإحكام، ومقاومة للمياه. ارتداء قبعة، لأن تدفئة الرأس تعمل على تدفئة الجسم. تغطية الفم بهدف حماية الرئتين من البرودة الشديدة. ارتداء القفازات. 

تحديد موسم الشتاء والمواسم الأخرى

 تُحدد الفصول الأربعة ومنها الشتاء بطريقتين؛ أولها الأرصاد الجوية، والثاني هو التقويم الفلكي، وفي طريقة الأرصاد الجوية يتم تقسيم الفصول إلى أربع فترات تتكون كل منها من ثلاثة شهور، ويتم تقسيم هذه المواسم بطريقة تتوافق مع التقويم الميلادي الذي يُسهِّل عملية الرصد والتنبؤ بالأرصاد الجوية لمقارنة الإحصاءات الموسمية والشهرية، بينما يعتمد الأسلوب الفلكي على درجة ميلان محور دوران الأرض بالنسبة لمدارها حول الشمس.