Ήλιος. Ο δημιουργός του καιρού και της ζωής.

ΗΛΙΟΣ. Ο δημιουργος της ζωης στην γη και ο δημιουργος του καιρου και του κλιματος. Χωρις αυτόν δεν θα υπηρχε δυνατοτητα φωτοσυνθεσης, αρα δεν θα υπηρχαν φυτα αρα ουτε και ο ανθρωπος θα μπορουσε να υπαρξει. Όλα τα μετεωρολογικα φαινομενα εξαλλου οφειλονται στην ενεργεια που δινει στην γη ο ηλιος.

Η βασικη πηγη ενεργειας λοιπον για τη γη είναι ο ηλιος. Από την επιφανεια του ηλιου εκπεμπεται προς το διαστημα ισχυς περιπου  3.91•10^23 kW.
Ενώ στην γη η ενταση της ηλιακης ακτινοβολιας που φτανει είναι 1367 W/m^2 ποσοτητα που ονομαζεται ηλιακη σταθερα.

Στο αφηλιο 4 Ιουλιου, στην μεγαλυτερη αποσταση γης-ηλιου δηλαδη, η αποσταση γινεται γυρω στα 152.1 εκατομμυρια χιλιομετρα και η ενταση της ακτινοβολιας του ηλιου λογω της αποστασης γινεται περιπου 3.3 % μικροτερη της μεσης τιμης της(βεβαια λογω της κλισης των ακτινων του ηλιου η συνολικη ενταση της ηλιακης ακτινοβολιας είναι πολύ πολύ μεγαλυτερη το καλοκαιρι στο αφηλιο), και στο περιηλιο στις 3 Ιανουαριου, στην μικροτερη αποσταση γης-ηλιου δηλαδη γινεται γυρω στα 147.1 εκατομμυρια χιλιομετρα και η ενταση της ακτινοβολιας του ηλιου λογω της αποστασης γινεται περιπου 3.5 % μεγαλυτερη της μεσης τιμης της(βεβαια λογω της κλισης των ακτινων του ηλιου η συνολικη ενταση της ηλιακης ακτινοβολιας είναι πολύ πολύ μικροτερη τον χειμωνα στο περιηλιο).

Όμως οι εποχες που εχουμε στο κλιμα μας, δεν οφειλονται στην αποσταση γης-ηλιου, αλλά οφειλονται σχεδον αποκλειστικα σε ένα φαινομενο την λοξωση της εκλειπτικης.
Η εκλειπτικη ειναι ο γεωμετρικος τοπος των σημειων τομης του επιπεδου περιφορας της γης γυρω από τον ηλιο με την ουρανια σφαιρα. Ενώ η λοξωση της εκλειπτικης ειναι η γωνια που σχηματιζει η ευθεια που ειναι καθετη στο επιπεδο της εκλειπτικης με τον αξονα περιστροφης της γης. Και είναι ιση με 23° 26′ 21″
Εαν η γωνια αυτη της λοξωσης της εκλειπτικης ηταν 0° τοτε δεν θα υπηρχαν εποχες στην γη.
Με απλα λογια η γωνια που στελνει τις ακτινες του ο ηλιος είναι πολύ πιο σημαντικη από την αποσταση στην οποια βρισκεται σε σχεση με την γη στο παρον συστημα γης-ηλιου. Και οσο πιο καθετη είναι αυτή η γωνια τοσο μεγαλυτερη ηλιακη ηλεκτρομαγνητικη ακτινοβολια δεχεται καθε επιφανεια ενος τοπου. Οσο πιο μικρη γωνια τοσο μικροτερη ηλιακη ακτινοβολια.

Ετσι λοιπον οταν εχουμε καλοκαιρι στο βορειο ημισφαιριο πχ, το υψος του ηλιου σε καθε τοπο ειναι μεγαλυτερο απο αυτο οταν εχουμε χειμωνα αρα και η ηλιακη ακτινοβολια ανα εμβαδον επιφανειας καθε τοπου ειναι μεγαλυτερη, πραγμα που σημαινει ότι δεχεται πολύ μεγαλυτερη ενεργεια αρα εχουμε και πολυ μεγαλυτερες θερμοκρασιες.

Η λοξωση της εκλειπτικης.

Εδώ ένα σαιτ που μπορει κανείς να δει περισσοτερα περι της λοξωσης της εκλειπτικης:
http://astro.unl.edu/classaction/animations/coordsmotion/obliquity.html

Και ΕΔΩ ενα σαιτ για να δει καλυτερα τι ρολο περιπου παιζει η εκλειπτικη στις εποχες. Θυμιζουμε οτι οσο πιο καθετα πεφτει ο ηλιος στην επιφανεια τοσο μεγαλυτερη ακτινοβολια προσφερει και αρα τοσο αυξανει θερμοκρασια.

Παρομοια και ΕΔΩ οπου μπορει να παιξει κανεις και να δει την ημερησια πορεια του ηλιου για καθε ημερομηνια και για καθε γεωγραφικο πλατος.

Τρεχοντας τωρα μεσα από ενα κλιματικο μοντελο όχι όμως πληρες GCM(General Circulation Model, δηλαδη κλιματικο μοντελο που προσωμοιωνει ολη την γη μεσω ενός μαθηματικου μοντελου κινησεως των αεριων μαζων με την βοηθεια των Navier-Stokes εξισωσεων και τις αρχες της θερμοδυναμικης. Το μοντελο ειναι του ΜΙΤ αλλα αρκετα πιο παλια εκδοση απο την καινουρια που ειναι πλεον πληρες GCM και μπορει κανεις να την βρει ελευθερα απο εδω http://mitgcm.org), για μια περιοχη που καλυπτει μεγαλο μερος της κεντρικης Ελλαδας, ενώ φυσικα παρομοια θα ισχυουν γενικα για ολη την Ελλαδα, παιρνουμε διάφορα αποτελεσματα για την αλλαγη της θερμοκρασιας που θα προκυψει για κάθε σεναριο.

Σεναριο 1.
Η λοξωση της εκλειπτικης να γινει ιση με 40° αντι για 23.44° που είναι περιπου τωρα.

Αυτο ουσιαστικα σημαινει να παει η Ελλαδα ακριβως πανω στον τροπικο του καρκινου, αν και αυτο τα καλοκαιρια διοτι αφου αλλαξε η γωνια της εκλειπτικης, τον χειμωνα θα πηγαινει πολυ πιο βορεια απο οσο οι σημερινες περιοχες στον τροπικο του καρκινου.
Βλεπουμε οτι οπως περιμεναμε τα καλοκαιρια μας θα γινουν πολυ πιο καυτα, εως και 10 °C πιο καυτα, ενω και οι χειμωνες ομως, παροτι απομακρυνθηκαμε πιο βορεια απο οτι ειμαστε τωρα(+17°), θα γινουν 1-2 βαθμους θερμοτεροι και αυτο προφανως επειδη συνολικα η παγκοσμια θερμοκρασια θα ανεβει με την νεα γωνια της εκλειπτικης, καθως πχ α)η τεραστια ξηρα της Ασιας θα παει πιο νοτια και θα εχουμε τεραστια θερμανση λογω αυτου, β)η Ανταρκτικη και η Αρκτικη θα θερμανθουν αξιωσημειωτα και το λιωσιμο των παγων θα επιφερει περαιτερω θερμανση αφου θα δεχεται η γη μεγαλυτερη θερμικη ενεργεια(αντανακλωντας λιγοτερη ηλιακη ακτινοβολια λογω δραματικης μειωσης της παγοκαλυψης) και οι μονες περιοχες που η θερμοκρασια θα κατεβει ειναι οι περιοχες που ειναι τωρα γυρω απο τον ισημερινο και αναμεσα στους 2 τροπικους κυκλους.
Η λοξωση της εκλειπτικης όπως ειπαμε ειναι ιση με 23.44 μοιρες στην εποχη μας, και αλλαζει πολυ αργα μεσα στον χρονο.


Σεναριο 2.
Η λοξωση της εκλειπτικης να γινει ιση με 0°.

Να μην υπαρχει δηλαδη καμια γωνια και η γη να γυριζει με αξονα περιστροφης καθετο στο επιπεδο της εκλειπτικης.
Βλεπουμε οτι θα ειχαμε ενα τελειως μονοτονο σκηνικο. Ολο το ετος θα ειχαμε σχεδον ιδιες θερμοκρασιες!! Και μαλιστα το καλοκαιρι θα ειχαμε ελαφρως χαμηλοτερες θερμοκρασιες και αυτο διοτι το περιηλιο ειναι στις 3-4 γεναρη περιπου, ενω στις 4 ιουλιου το αφηλιο δηλαδη η μεγαλυτερη αποσταση της γης απο τον ηλιο.


Σεναριο 3.
Η Μεσογειος θαλασσα να αντικατασταθει απο ξηρα χαμηλου υψομετρου 300 μετρων.

Παροτι οπως ηταν λογικο οι θερμοκρασιες τα καλοκαιρια αυξανονται κατα πολυ οπως και μετα τον Μαρτιο εως και τον Οκτωβριο, οι θερμοκρασιες απο Οκτωβρη εως Μαρτη και αρα και τον χειμωνα μειωνονται!! Πιο ψυχροι χειμωνες δηλαδη. Βεβαια ο υετος του χειμωνα θα ηταν δραμα και εκει θα ειχαμε δραματικη μειωση αφου θα υπηρχε μεγαλη ανομβρια χωρις τον υετο απο την θαλασσα της μεσογειου οπου γινονται κυκλογεννεσεις και δημιουργουνται χαμηλα βαρομετρικα οπου εμπλουτιζομενα με την υγρασια των θαλασσων χαριζουν πολυημερες κακοκαιριες ή και χιονοπτωσεις. Οποτε ναι μεν πιο κρυοι χειμωνες αλλά και με πολυ πολυ λιγοτερα χιονια.


Σεναριο 4.
Η Αφρικη να αντικατασταθει απο θαλασσα.

Μεγαλη μειωση οπως ηταν λογικο στις θερμοκρασιες τα καλοκαιρια αλλά και απο Απριλη εως Νοεμβρη, αλλά και πιο ηπιοι χειμωνες με υψηλοτερες θερμοκρασιες απο Δεκεμβρη εως και τον Μαρτιο.


Σεναριο 5.
Η Ιταλια, η Ισπανια, η Γαλλια και Ηνωμενο Βασιλειο να αντικατασταθει απο θαλασσα.

Καμια διαφοροποιηση στις θερμοκρασιες των καλοκαιριων αλλα αρκετα πιο ηπιοι χειμωνες θερμοκρασιακα με εως και 4 °C πιο πανω(πχ τον Γεναρη και Φλεβαρη) αφου τα ζεστα ρευματα του Ατλαντικου θα εισχωρουσαν ευκολα και στα μερη μας.


Σεναριο 6.
Η εκκεντροτητα της τροχιας της γης απο 0.017 που ειναι(σχεδον κυκλος) να γινει 0.3 με τον μεγαλο αξονα να παραμενει σταθερος και το περιηλιο, η μικροτερη δηλαδη αποσταση της γης απο τον ηλιο, να μην ειναι στις 3-4 γεναρη, αλλα στις 4 Ιουλη το καλοκαιρι.
Διπλη επιδραση δηλαδη! Και οι ακτινες πεφτουν καθετα και μικροτερη αποσταση απο τον ηλιο το καλοκαιρι. Σε αντιθεση δηλαδη με τωρα που το καλοκαιρι εχουμε μεγαλυτερη αποσταση απο τον ηλιο απο οτι τον χειμωνα(αλλα η γωνια της λοξωσης της εκλειπτικης που κανει τις ακτινες να πεφτουν πιο καθετα, μετραει πολυ περισσοτερο για αυτο και το καλοκαιρι ειναι πολυ πιο ζεστο).

Να συνεβαινε κατι τετοιο δηλαδη:

Και το διαγραμμα θερμοκρασιων για το 6ο σεναριο ειναι:

Οπως ηταν λογικο κανονικο ΨΗΣΙΜΟ! +37 °C αυξηση της μεσης θερμοκρασιας για Ελλαδα και παρομοια για ολη τη γη. +62 °C περιπου μεση θερμοκρασια για εμας για τoν Ιουλιο!


Σεναριο 7.
Η μεση αποσταση απο τον ηλιο να αυξηθει κατα 50%(απο 150 εκατομμυρια περιπου χιλιομετρα να παει 225 εκατομμυρια χιλιομετρα, στην θεση του πλανητη Αρη περιπου δηλαδη, ο οποιος εχει περιπου -55 βαθμους Κελσιου μεση θερμοκρασια).

ΨΥΓΕΙΟ! Οπως ηταν λογικο η θερμοκρασια θα πεσει δραματικα και γυρω στους 85° C οπως δειχνει το μοντελο για Ελλαδα!! Ιουλιος με μεση θερμοκρασια τους -60 βαθμους Κελσιου!!


Σεναριο 8ο.
Το περιηλιο(η μικροτερη αποσταση ηλιου-γης) να μην συμβαινει τον χειμωνα αλλα στις 4 Ιουλιου το καλοκαιρι.
Κατι τετοιο δηλαδη:

Βλεπουμε οτι επειδη η εκκεντροτητα της ελλειψης(που ειναι η τροχια της γης), ειναι πολυ κοντα στο μηδεν, το σχημα της τροχιας της γης ειναι σχεδον κυκλος, ομως στην πραγματικοτητα ειναι ελλειψη με τον ηλιο να βρισκεται σε μια απο τις 2 εστιες του. Τυχαινει να βρισκεται σε εκεινη την εστια ετσι ωστε το καλοκαιρι, οπου λογω λοξωσης της εκλειπτικης πεφτουν οι ακτινες πιο καθετα απο οτι τον χειμωνα στο βορειο ημισφαιριο, να εχουμε μεγαλυτερη αποσταση απο τον ηλιο απο οτι τον χειμωνα.
Στο σεναριο 8 ομως ο ηλιος παει στην αλλη εστια και ετσι την μικροτερη αποσταση την εχουμε το καλοκαιρι. Διπλο χτυπημα παλι. Και οι ακτινες του ηλιου πιο καθετες και μικροτερη αποσταση απο τον ηλιο, το καλοκαιρι.

Οποτε τοτε το διαγραμμα θερμοκρασιας θα ηταν:

Και πολυ λογικα αφου το καλοκαιρι πλεον ειναι κοντυτερα ο ηλιος, θα εχουμε ζεστοτερα καλοκαιρια. 2.5 βαθμους πανω περιπου για Ελλαδα.
Ο Δεκεμβρης όμως, εως και τον Απριλη φαινονται να μην επηρεαζονται. Λογικα θα επρεπε αφου τον χειμωνα θα ειχαμε το αφηλιο, την μεγαλυτερη αποσταση απο τον ηλιο δηλαδη, να μικραιναν και οι θερμοκρασιες ομως μαλλον λογω της εξτρα θερμανσης το καλοκαιρι απο τον ηλιο σε ολο το βορειο ημισφαιριο, να «αντιστεκεται» αυτη η επιπλεον θερμοτητα ωστε οι χειμωνες να μην ειναι ψυχροτεροι. Ισως εχει σχεση και με το επιπλεον λιωσιμο των παγων που θα υπαρξει στην Αρκτικη.

Αυτη λοιπον η τοσο ανεπαισθητη διαφορα στην θεση του ηλιου, μας προστατευει απο αρκετα θερμοτερα καλοκαιρια στο βορειο ημισφαιριο.

Συμπεραινουμε λοιπον οτι αυτη η κλιση που εχει ο αξονας περιστροφης της γης σε σχεση με το επιπεδο που περιστρεφεται γυρω απο τον ηλιο, μας χαριζει την διαφορετικοτητα! Τις διαφορετικες εποχες και την καιρικη ποικιλια, με τα κρυα και τις ζεστες να εναλλασσονται, να υπαρχουν καταιγιδες, χιονια, βροχες, κλπ κλπ.
Και ολα αυτα βεβαια λογω του Ηλιου και της θεσης της γης απο αυτον. Λιγο πιο μακρυα και ολο το νερο θα ηταν παγος, λιγο πιο κοντα και θα ηταν ολο ατμος. Ειμαστε στην καταλληλη θεση για αναπτυξη ζωης. Συμπτωση ή οχι ολα τα χρωσταμε καταρχην στον Ηλιο…..

Θέλετε να προσθέσετε κάτι;

Loading Disqus Comments ...
Loading Facebook Comments ...

No Trackbacks.