Thiên văn học đại cương/Mùa

Tủ sách mở Wikibooks
Bước tới điều hướng Bước tới tìm kiếm

Mùa là sự phân chia của năm, nói chung dựa trên sự thay đổi chung nhất theo chu kỳ của thời tiết.

Mùa trong năm[sửa]

  • Trong các khu vực ôn đới và vùng cực nói chung có bốn mùa rõ rệt: mùa xuân, mùa hạ (hay mùa hè), mùa thu và mùa đông.
  • Trong một số khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới thì có thể người ta chỉ chia thành hai mùa là mùa mưa và mùa khô, dựa trên lượng mưa có sự thay đổi đáng kể hơn so với sự thay đổi của nhiệt độ.
  • Trong một số khu vực khác của vùng nhiệt đới thì lại có sự phân chia thành ba mùa: mùa nóng, mùa mưa và mùa lạnh. Người Ai Cập cổ đại còn chia một năm thành ba mùa, Aklet, là mùa ngập lụt, mùa cày cấy và gieo hạt, và Stem là mùa thu hoạch mùa màng.

Hiệu ứng khí hậu Trái Đất[sửa]

Trong các khu vực ôn đới và vùng cực thì các mùa được ghi nhận bởi sự thay đổi trong lượng ánh nắng, thông thường nó tạo ra các chu kỳ trạng thái rụng lá của thực vậtngủ đông của động vật. Các hiệu ứng này dao động theo vĩ độ và sự kề cận với các khu vực nhiều nước. Ví dụ, cực nam nằm gần như ở giữa của lục địa là châu Nam Cực, và vì thế khoảng cách từ đó tới những khu vực chịu ảnh hưởng vừa phải của các đại dương là khá lớn. Cực bắc nằm ở Bắc Băng Dương, vì thế các giới hạn nhiệt độ của nó được giảm đi nhờ các khối nước xung quanh. Kết quả là mùa đông ở cực nam lạnh hơn đáng kể so với mùa đông ở cực bắc.

Trong khu vực nhiệt đới, không có nhiều sự thay đổi đáng kể trong lượng ánh sáng chiếu tới. Tuy nhiên, nhiều khu vực (chủ yếu là miền bắc Ấn Độ Dương) là có hiện tượng mưa theo gió mùa và các chu kỳ gió.

Một điều lạ kỳ là việc nghiên cứu các ghi chép về nhiệt độ trong vòng 300 năm qua (David Thompson, tạp chí Science, 4/1995) chỉ ra rằng các mùa thời tiết, và vì thế năm thời tiết là bị chi phối bởi năm điểm cận nhật nhiều hơn là năm chí tuyến.

Vùng cực Trái Đất[sửa]

Minh họa về Trái Đất trong các mùa khác nhau

Một sai lầm phổ biến là suy nghĩ cho rằng trong phạm vi vòng Bắc cựcvòng Nam cực thì Mặt Trời mọc một lần về mùa xuân và lặn một lần vào mùa thu; vì thế ngày và đêm bị suy diễn một cách sai lầm là chỉ bị ngắt quãng sau khoảng 183 ngày trên lịch. Điều này chỉ có thể coi là đúng trong các vùng rất gần với các cực.

Một điều đúng đắn là bất kỳ điểm nào của phần phía bắc của vòng Bắc cực (hay phía nam của vòng Nam cực) sẽ có một khoảng thời gian trong mùa hè khi Mặt Trời không lặn, và một khoảng thời gian trong mùa đông khi Mặt Trời không mọc. Khi vĩ độ quan sát càng cao thì chu kỳ của "mặt trời giữa đêm" (hoặc "bóng tối giữa ban ngày" cho nửa kia của địa cầu) càng kéo dài hơn.

Ví dụ, tại trạm quân sự và thời tiết Alert ở đỉnh phía bắc của đảo Ellesmere, Canada (khoảng 450 hải lý hay 830 km từ Bắc cực), Mặt Trời bắt đầu xuất hiện trên đường chân trời vào khoảng giữa tháng 2 và cứ mỗi ngày nó lại lên cao hơn một chút và ngày kéo dài hơn; cho đến khoảng ngày 21 tháng 3 thì thời gian có Mặt Trời kéo dài 12 giờ. Tuy nhiên, giữa tháng 2 không phải là thời điểm đầu tiên có nắng. Bầu trời (được nhìn từ trạm Alert) rất lờ mờ, hoặc ít nhất có thể coi là sự chiếu sáng trước rạng đông trên đường chân trời, trước khi những hình ảnh đầu tiên của Mặt Trời xuất hiện vào khoảng hơn một tháng sau. Trong các tuần quanh ngày 21 tháng 6, Mặt Trời lên tới điểm cao nhất của nó về phía bắc, và nó xuất hiện trên bầu trời không hề thấp hơn đường chân trời. Sau đó cứ mỗi ngày qua đi thì nó lại xuất hiện trên bầu trời thấp hơn về phía nam. Vào giữa tháng 10, nó lại biến mất. Trong vài tháng kế tiếp, "ngày" được đánh dấu bởi một khoảng thời gian ngày càng ngắn hơn của sự lờ mờ. Cuối cùng, trong các tuần xung quanh ngày 21 tháng 12 thì không có gì có thể phá vỡ bóng tối. Trong giai đoạn cuối của mùa đông, những tia sáng mờ nhạt đầu tiên chỉ xuất hiện ở đường chân trời trong vài phút mỗi ngày, và sau đó thời gian này lại tăng dần trong dạng ánh sáng lờ mờ trước rạng đông mỗi ngày cho đến khi nhìn thấy Mặt Trời mọc ở đường chân trời trong tháng 2.

Tính toán[sửa]

Trên Trái Đất[sửa]

Mỹ[sửa]

Ngày mà mỗi mùa bắt đầu phụ thuộc vào việc định nghĩa nó. Tại Mỹ, các mùa được coi là bắt đầu tại các điểm phân (xuân phân, thu phân) và điểm chí (hạ chí, đông chí) thiên văn: các mùa như thế đôi khi gọi là "mùa thiên văn". Theo sự ước lượng này thì mùa hè bắt đầu từ thời điểm hạ chí, mùa đông bắt đầu từ thời điểm đông chí, mùa xuân bắt đầu từ thời điểm xuân phân và mùa thu bắt đầu ở thời điểm thu phân. Trong lịch tập quán của Mỹ, các ngày sau đây được coi là giữa các mùa:

Anh[sửa]

Tại Vương quốc Liên hiệp Anh và Bắc Ireland, các mùa thông thường được tính là bắt đầu sớm hơn khoảng 7 tuần: mùa xuân bắt đầu vào ngày Candlemas, mùa hè vào ngày May Day, mùa thu vào ngày Lammas và mùa đông vào ngày All Hallows.

Lịch Ireland sử dụng gần giống như cách ước lượng trên; mùa xuân bắt đầu ngày 1 tháng 2 (Imbolc), mùa hè bắt đầu vào ngày 1 tháng 5 (Beltane), mùa thu bắt đầu vào ngày 1 tháng 8 (Lughnasadh) và mùa đông bắt đầu vào ngày 1 tháng 11 (Samhain).

Liên Xô và Đan Mạch[sửa]

Trong khí tượng học đối với bắc bán cầu, mùa xuân bắt đầu vào ngày 1 tháng 3, mùa hè bắt đầu vào ngày 1 tháng 6, mùa thu bắt đầu vào ngày 1 tháng 9 và mùa đông bắt đầu vào ngày 1 tháng 12. Định nghĩa này được Đan MạchLiên Xô cũ tuân theo.

Úc[sửa]

Ngược lại, đối với nam bán cầu, mùa hè khí tượng học bắt đầu vào ngày 1 tháng 12, mùa thu bắt đầu vào ngày 1 tháng 3, mùa đông bắt đầu vào ngày 1 tháng 6 và mùa xuân bắt đầu vào ngày 1 tháng 9. Định nghĩa này được Úc tuân theo.

Đông Á[sửa]

Lịch của người Triều Tiên, Trung Quốc, Nhật BảnViệt Nam dựa trên cơ sở của âm dương lịch, trong đó các điểm xuân phân, hạ chí, thu phân và đông chí được coi là thời điểm giữa các mùa. Loại lịch này rất gần với định nghĩa khí tượng học của các mùa.

Tổng kết[sửa]

Phân định các mùa
Bắc bán cầu Dương lịch Nam bán cầu
Truyền thống Khí tượng học Thiên văn Khí tượng học Thiên văn
Mùa đông Mùa đông Mùa đông Tháng 1 Mùa hè Mùa hè
Mùa xuân Tháng 2
Mùa xuân Tháng 3 Mùa thu
Mùa xuân Tháng 4 Mùa thu
Mùa hè Tháng 5
Mùa hè Tháng 6 Mùa đông
Mùa hè Tháng 7 Mùa đông
Mùa thu Tháng 8
Mùa thu Tháng 9 Mùa xuân
Mùa thu Tháng 10 Mùa xuân
Mùa đông Tháng 11
Mùa đông Tháng 12 Mùa hè

Bảng tính thời điểm chí[sửa]

Ngày giờ theo UTC của các điểm phân và điểm chí
Năm Xuân phân
tháng 3
Hạ chí
tháng 6
Thu phân
tháng 9
Đông chí
tháng 12
ngày giờ ngày giờ ngày giờ ngày giờ
2002 20 19:16 21 13:24 23 04:55 22 01:14
2003 21 01:00 21 19:10 23 10:47 22 07:04
2004 20 06:49 21 00:57 22 16:30 21 12:42
2005 20 12:33 21 06:46 22 22:23 21 18:35
2006 20 18:26 21 12:26 23 04:03 22 00:22
2007 21 00:07 21 18:06 23 09:51 22 06:08
2008 20 05:48 20 23:59 22 15:44 21 12:04
2009 20 11:44 21 05:45 22 21:18 21 17:47
2010 20 17:32 21 11:28 23 03:09 21 23:38
2011 20 23:21 21 17:16 23 09:04 22 05:30
2012 20 05:14 20 23:09 22 14:49 21 11:11
2013 20 11:02 21 05:04 22 20:44 21 17:11
2014 20 16:57 21 10:51 23 02:29 21 23:03

Lưu ý: Tên gọi các điểm phân và chí phù hợp cho Bắc bán cầu.

Trên các hành tinh nói chung trong Hệ Mặt Trời, mùa được định nghĩa theo kinh độ Mặt Trời (Ls):