بیایید كمی با دقت بیشتر به حواشی این دوره مسابقات نگاه كنیم. آیا مسابقه رده‌بندی را كه بین تیم‌های آلمان و اروگوئه برگزار شد، یادتان هست؟

در این بازی بارش شدید باران دیده می‌شد. در بیشتر مسابقات ، مربی تیم هلند برت فان مارویك با شال گردن ضخیمی كه به دور گردنش پیچیده بود، كنار زمین دیده می‌‌شد.

بسیاری از بازیكنان ذخیره تیم‌ها هم با دستكش و لباس خیلی گرم كنار زمین نشسته بودند و شما... شما زیر باد خنك كولر به تماشای مسابقه مشغول بودید. قضیه از چه قرار بوده، وسط تابستان و این همه سردی هوا؟!

شاید می‌دانید كه مدار زمین به گرد خورشید بیضی است، یعنی زمین در مسیر حركتش به دور خورشید، گاهی به آن نزدیك می‌شود و گاهی هم از آن دور می‌شود. ما براساس آنچه كه تجارب روزمره‌مان به ما یاد داده، تصور می‌كنیم كه وقتی به خورشید نزدیك‌تریم، تابستان رخ می‌دهد و هنگامی كه از خورشید دور می‌شویم، زمستان فرا می‌رسد.

با این وصف به نظرمان طبیعی است كه بپنداریم وقتی تابستان است، همه زمین گرم می‌شود و وقتی زمستان است، همه زمین سرد می‌شود. (با همین تصور است كه تقریبا همه‌ساله مجری اخبار با چهره‌ای شگفت‌زده درست در نیمه تابستان و ماه مرداد، خبر از بارش برفی سنگین در آرژانتین یا استرالیا می‌دهد) اما هر دوی این تصورات اشتباه هستند و می‌توان آنها را موضوعی افسانه‌ای در نظر گرفت. مثلا این اصلا درست نیست كه زمین در تابستان به خورشید نزدیك‌تر است. برعكس، زمین تابستان‌ها از خورشید دور می‌شود و در زمستان‌ها به خورشید نزدیك‌تر می‌شود.

البته جالب است بدانید كه این دوری و نزدیكی چندان هم زیاد نیست و تقریبا اهمیت ویژه‌ای ندارد. كمترین و بیشترین فاصله زمین و خورشید كلا 4.999.942 كیلومتر اختلاف دارد. (این یعنی فقط 03‌/‌0 درصد كل فاصله زمین تا خورشید) پس دلیل گرما و سرمای تابستان و زمستان چه چیزی می‌تواند باشد؟ پاسخ این پرسش بظاهر ساده در كج بودن محور زمین است.

زمین با محوری كه نسبت به صفحه مداری‌اش 23.5 درجه كج است، دور خورشید می‌چرخد؛ بنابراین تابش نور خورشید هم بر بیشتر بخش‌های زمین مایل است. شاید ندانید كه میزان انرژی‌ای كه خورشید به یك سطح (مثلا سطح زمین) منتقل می‌كند، به شكل مستقیم به زاویه تابشش وابسته است.

وقتی نور عمودی‌تر می‌تابد، سطح كوچك‌‌تری را روشن می‌كند و بنابراین تمركز انرژی بر سطح بیشتر می‌شود و در نهایت این مساله باعث می‌شود كه سطح مورد نظر بیشتر گرم شود. در مقابل وقتی كه زاویه تابش نور كم می‌شود، نور با تمركز كمتری، سطح بزرگی را روشن می‌كند و در نتیجه دمای سطح كم می‌شود.

حالا متوجه شدید؟ گرما و سرمای سطح زمین چندان به دوری و نزدیكی زمین از خورشید وابسته نیست. این كم و زیاد شدن زاویه تابش را براحتی می‌توانید با نور تابیده به اتاق‌های منزلتان متوجه شوید. مثلا در زمستان‌ها، نور خورشید تمام اتاق‌هایی كه پنجره‌ای رو به جنوب دارند را درمی‌نوردد و تا ته اتاق را روشن می‌كند؛ در حالی كه تابستان‌ها بخش كوچكی از همان اتاق با نور آفتاب روشن می‌شود.

جالب است بدانید كه اگر زمین چنین تمایل (كج بودن) محوری را نداشت، آنگاه اصلا تغییر فصلی هم در كار نبود. مثلا سیاره زهره محوری دارد كه زاویه محورش با صفحه مداری‌اش بسیار كم است، بنابراین نمی‌توان در آنجا انتظار فصل‌های مختلف را داشت.

این از موضوع دلیل تابستان و زمستان یا تغییر فصول در سیاره زمین،‌ اما هنوز نكته یا پرسش اساسی ما حل نشده. این كه چرا درست در میان این روزهای داغی كه ما داریم تجربه می‌كنیم، در آفریقای جنوبی، مربیان و بازیكنان شركت‌كننده در جام جهانی، آن لباس‌های گرم و شال گردن و... را می‌پوشند؟

موضوع به همان سادگی فصل‌بندی‌هاست. درست در زمانی كه ما در نیمكره شمالی زمین مشغول به تجربه تابستان هستیم (یعنی وقتی كه زاویه تابش خورشید برای ما به عمود نزدیك می‌شود) در نیمكره جنوبی، آفتاب با زاویه كمتری به سطح زمین می‌تابد و در نتیجه آنجا هوا حسابی سرد می‌شود. درست‌تر این‌كه وقتی ما در نیمكره شمالی در حال عرق ریختن از گرما هستیم، مردمان نیمكره جنوبی مشغول دست و پنجه نرم كردن با سرما هستند. پس بدیهی است كه در مرداد ماه متوجه شویم كه مثلا در آرژانتین یا همین آفریقای جنوبی برف می‌بارد!

حالا دیگر معمای معكوس بودن فصل‌ها در نیمكره شمالی و جنوبی حل شده است، اما یك سوال؛ آیا زمستان‌های نیمكره جنوبی و شمالی به یك اندازه سرد است؟ آیا تابستان‌های دو نیمكره به یك اندازه داغ می‌شود؟ آیا بهار و پاییز هر دو نیمكره به یك میزان بارندگی ایجاد می‌كند؟ و چندین و چند آیا و امای دیگر...

پاسخ به این پرسش كار ساده‌ای نیست. مثلا نمی‌توان با قطعیت گفت كه آیا واقعا زمستان‌های نیمكره جنوبی از شمالی سردتر است یا گرم‌تر و... پاسخ این پرسش بشدت به شرایط محیط وابسته است و در حیطه علمی به نام اقلیم‌شناسی قرار می‌گیرد (اقلیم‌شناسی با هواشناسی تفاوت‌های فراوانی دارد.)

مثلا شاید بتوان گفت كه براساس آنچه تئوری‌ها می‌گویند، اقلیم منطقه‌های جنوبی باید پایداری بیشتری داشته باشند (چه سرما و چه گرما). دلیل این امر را می‌توان در حضور مقدار زیادی آب (اقیانوس‌ها) پیرامون آن دانست. می‌دانید كه بخش زیادی از مساحت كره زمین در نیمكره جنوبی را آب فرا گرفته است و تمركز خشكی‌ها در نیمكره شمالی بیشتر است.

شاید از دانایی دوران دبیرستانتان به یاد داشته باشید كه ظرفیت گرمایی آب بالاست. یعنی آب می‌تواند مقدار زیادی انرژی بگیرد و اندكی دمایش بالا رود و هنگامی كه منبع انرژی خاموش شد (مثلا نبودن نور خورشید در شب‌ها) مقدار زیادی از آن انرژی گرفته شده روزها را پس می‌دهد.

با همین منوال می‌توان توجیه كرد كه تغییرات دمایی شدیدی در مناطق حاشیه دریا‌ها و اقیانوس‌ها (بخش بزرگی از نیمكره جنوبی) ایجاد نمی‌شود. البته با همین توجیه می‌توان دلیل اختلاف دمای شدید بین شب و روز و زمستان و تابستان مناطق كویری را هم درك كرد. در كویر، آب ماده‌ای بسیار كمیاب محسوب می‌شود و ظرفیت گرمایی خاك هم برخلاف آب خیلی كم است. بنابراین دمای مناطق كویری و خشك، خیلی تفاوت‌های فاحشی در فصول و همین طور ساعت‌های مختلف دارد.

زمین یكی از سیاره‌های كوچك منظومه شمسی محسوب می‌شود. ما از نظر اندازه پنجمین سیاره منظومه شمسی محسوب می‌شویم؛ اما زمین ما شرایط اقلیمی بسیار متنوعی دارد. از خشك خشك تا مرطوب مرطوب؛ اما در سیارات دیگر منظومه شمسی چنین چیزی وجود ندارد.

مثلا سیاره تیر كه نزدیك‌ترین سیاره به خورشید محسوب می‌شود، سیاره‌ای است بشدت خشك و بی‌آب، بنابراین همان اتفاقی كه در كویر‌های زمین رخ می‌دهد، در آنجا با شدت بیشتری دیده می‌شود. دمای شب و روز این سیاره بیش از 500 درجه سانتی‌گراد با هم اختلاف دارد.

برعكس آن دمای سیاره ناهید در شب و روز تقریبا یكسان است (و البته خیلی داغ حدود 500 درجه) و همان طور كه قبلا خواندید، فصل‌بندی ویژه‌ای هم در آن مشاهده نمی‌شود. مریخ شرایطی دارد كه خیلی به زمین شبیه است. كج بودن محور این سیاره برایش فصل‌های مختلفی را ایجاد می‌كند و اقلیم‌های آن با آن كه امروزه كاملا خشك است؛ اما شواهدی از گذشته‌های مرطوب بر آن دیده می‌شود. مریخ مینیاتوری باستانی از زمین است.

خود این جمله بی‌گمان از دید نجومی‌ها ایراد اساسی دارد؛ اما مفهومی كه در آن پنهان شده بی‌گمان درست است، بخصوص از دید علم‌ورزان.

قوانین و قواعدی كه دنیای ما را شكل می‌دهد و آن را می‌سازد، همه جا یكسان است. كار علم‌ورزان، كشف و توصیف آن قوانین ثابت و جهانشمول است. بنابراین فرقی نمی‌كند كه در آفریقای جنوبی، بازیكنان ذخیره و مربیان از سرما به خود بلرزند و ما در تهران زیر باد كولر بازی‌ها را ببینیم. دنیا با یك قانون سرد و گرم می‌شود.

محمدرضا نوروزی 
جام جم