Tại sao vào mùa hạ ở nước ta có thời gian ngày dài hơn đêm và ngược lại mùa đông ngày ngắn hơn đêm?

Mặt trời, nguồn sáng và sức sống của hành tinh chúng ta, không chiếu rọi đều đặn lên Trái Đất suốt cả năm. Sự chênh lệch giữa ngày và đêm, giữa mùa hè oi bức và mùa đông lạnh giá, không phải là một sự ngẫu nhiên mà là hệ quả trực tiếp của một hiện tượng thiên văn cơ bản: sự nghiêng trục của Trái Đất.

Trái Đất không quay quanh Mặt Trời theo một tư thế thẳng đứng, mà trục quay của nó nghiêng một góc khoảng 23,5 độ so với mặt phẳng quỹ đạo – mặt phẳng chứa quỹ đạo Trái Đất quay quanh Mặt Trời. Chính góc nghiêng này là chìa khóa để giải thích sự thay đổi chiều dài ngày và đêm trong suốt một năm.

Hãy tưởng tượng Trái Đất như một quả bóng đá đang xoay quanh một ngọn đèn (Mặt Trời). Trong suốt quá trình quay, vì trục nghiêng nên có những thời điểm bán cầu Bắc “ngả nghiêng” về phía Mặt Trời, nhận được ánh sáng nhiều hơn và kéo dài thời gian chiếu sáng. Đó chính là mùa hè ở bán cầu Bắc. Vùng vĩ độ càng cao, sự chênh lệch giữa ngày và đêm càng rõ rệt, dẫn đến hiện tượng “bạch nhật” ở các vùng cực, nơi Mặt Trời có thể chiếu sáng suốt 24 giờ. Trong suốt mùa hè này, ánh nắng mặt trời chiếu thẳng góc hơn lên bề mặt, dẫn đến lượng năng lượng hấp thụ lớn hơn, làm cho không khí nóng hơn và ngày dài hơn đêm.

Ngược lại, khi Trái Đất tiếp tục chuyển động trên quỹ đạo, bán cầu Bắc từ từ “quay lưng” lại với Mặt Trời. Lúc này, bán cầu Nam sẽ “ngả nghiêng” về phía Mặt Trời, đón nhận nhiều ánh sáng hơn. Đó là mùa đông ở bán cầu Bắc. Ánh sáng mặt trời chiếu nghiêng hơn, lượng năng lượng nhận được ít hơn, khiến cho thời gian chiếu sáng ngắn lại, dẫn đến ngày ngắn hơn đêm và nhiệt độ giảm xuống.

Sự thay đổi này không phải là đột ngột mà diễn ra dần dần, tạo nên sự chuyển tiếp giữa các mùa. Thời gian ngày dài nhất trong năm ở bán cầu Bắc rơi vào hạ chí (khoảng 21/6), còn thời gian ngày ngắn nhất rơi vào đông chí (khoảng 22/12). Sự thay đổi này, tuy đơn giản về nguyên lý, lại là yếu tố quyết định đối với khí hậu, thời tiết và đời sống của con người trên khắp hành tinh, tạo nên sự đa dạng và phong phú của thiên nhiên. Hiểu được nguyên lý này giúp chúng ta hiểu sâu sắc hơn về sự vận hành kỳ diệu của hệ Mặt Trời và vai trò quan trọng của góc nghiêng Trái Đất trong việc tạo nên những mùa trong năm.