چرا فصل‌ها عوض می‌شن؟ شبیه‌سازی کجی محور زمین

کجی محور زمین چه ربطی به فصل‌ها داره؟

محور زمین نسبت به صفحه‌ی گردش دور خورشید کجه. در بخشی از سال، نیم‌کره‌ی شمالی رو به خورشیده و نور رو با زاویه‌ی مستقیم‌تری می‌گیره؛ چند ماه بعد نیم‌کره‌ی جنوبی همین وضعیت رو داره. زاویه‌ی تابش و بلندتر بودن روز، انرژی دریافتی هر نیم‌کره رو در فصل‌ها عوض می‌کنه. فاصله‌ی زمین تا خورشید علت اصلی فصل‌ها نیست؛ خود شبیه‌سازی هم این فاصله رو ثابت می‌گیره.

عرضی که خورشید ظهر بالای سرشه

decl = -tilt*cos(2*pi*(day+10)/365)

عرض میل خورشید، یا declination، جاییه که خورشید در ظهر درست بالای سر قرار می‌گیره. در اعتدال‌ها این عرض نزدیک استواست؛ در انقلاب تابستونی و زمستونی تا حدود زاویه‌ی کجی محور به شمال یا جنوب می‌رسه. شماره‌ی روز از آغاز سال میلادیِ معمولیِ مدل شروع می‌شه، نه از تقویم شمسی؛ تاریخ‌های کنار تصویر تقریبین.

عرض جغرافیایی و طول روز

h = 90 - abs(lat - decl); dayLength = 24/pi*acos(-tan(lat)*tan(decl))

هرچه عرض تو از عرضی که خورشید بالای سرشه دورتر باشه، آفتاب ظهر پایین‌تر دیده می‌شه. همون روز ممکنه در یک نیم‌کره روز بلند باشه و در نیم‌کره‌ی دیگه شب بلندتر. نمودار، طول روز رو در طول سال نشون می‌ده و خط عمودی روز انتخاب‌شده رو مشخص می‌کنه. طول روز در این مدل زمانی حساب می‌شه که خورشید هندسی بالای افقه.

شدت نور ظهر، یک شاخص ساده‌شده

عدد شدت نور ظهر از ارتفاع خورشید در مدل به دست می‌آد و به شکل درصد نمایش داده می‌شه. این عدد تابش اندازه‌گیری‌شده در شهر تو نیست؛ جو، ابر، آلودگی و زمان‌های غیر از ظهر را حساب نمی‌کنه. برای همین ازش برای مقایسه‌ی دو حالت استفاده کن، نه پیش‌بینی هوا یا دمای واقعی.