כדור הארץ מקיף את השמש בנטייה, וזה יוצר חורף, אביב, קיץ וסתיו
התנועה השנייה: הקפה סביב השמש
בנוסף לסיבוב העצמי, כדור הארץ מבצע תנועת הקפה: הוא מקיף את השמש במסלול גדול. הקפה מלאה אחת אורכת שנה. אבל לא ההקפה לבדה יוצרת את העונות. הסוד טמון בכך שכדור הארץ מקיף את השמש כשהוא נטוי על צירו בכ-23.5 מעלות מהאנך. בלי הנטייה הזאת, לא היו עונות - ולא היה שום הבדל בין קיץ לחורף.
הטעות הנפוצה: לא המרחק יוצר עונות
הקיץ אינו חם יותר מהחורף מפני שכדור הארץ קרוב יותר לשמש. ההסבר המדעי לעונות השנה הוא נטיית ציר כדור הארץ, ויש שתי ראיות מרכזיות שמפריכות את הסבר המרחק.
נטיית הציר: המפתח לעונות
ציר הסיבוב של כדור הארץ אינו זקוף, אלא נטוי בכ-23.5 מעלות מהאנך. בגלל הנטייה, אותו חצי כדור פונה לעיתים יותר אל השמש ולעיתים פחות. כשחצי הכדור הצפוני פונה יותר אל השמש (יוני-ספטמבר) - הוא חווה קיץ. כשהוא פונה פחות אל השמש (דצמבר-מרץ) - הוא חווה חורף.
הציר הנטוי של כדור הארץ מצביע תמיד לאותו כיוון: לכן בנקודות שונות במסלול ההקפה, חצי הכדור הצפוני פונה פעם יותר ופעם פחות אל השמש, וכך נוצרות עונות השנה.
זווית הקרינה קובעת את עוצמת החום
מדוע אותה שמש מחממת לפעמים חזק ולפעמים חלש?
זו הסיבה שבקיץ חם (זווית ישרה, קרינה מרוכזת) ובחורף קר (זווית נטויה, קרינה מפוזרת).
כשקרני השמש מגיעות בזווית ישרה הן מתרכזות בשטח קטן ומחממות בעוצמה רבה (קיץ), ואילו בזווית נטויה אותה כמות קרינה מתפרשת על שטח גדול ומחממת פחות (חורף).
שרשרת הסיבה והתוצאה: תנועת הקפה + נטיית ציר ← שינוי בזווית שבה חצי כדור פונה אל השמש ← שינוי בזווית הקרינה ← שינוי בעוצמת החימום ← עונות השנה.
המחשה אינטראקטיבית: גורמי העונות
קווי הרוחב המיוחדים
נטיית הציר יוצרת על פני כדור הארץ כמה קווי רוחב מיוחדים שמסמנים גבולות בין אזורים שונים. הבנת הקווים הללו עוזרת להבין את חלוקת אזורי האקלים בעולם.
קווי רוחב מיוחדים ומשמעותם
קו
קו רוחב
מה הוא מסמן
דוגמה גיאוגרפית
קו המשווה
0 מעלות
החגורה החמה ביותר; קרינה ישרה כמעט כל השנה
דרום מזרח אסיה, אמזונס
חוג הסרטן
23.5 מעלות צפון
השמש בזנית בתחילת הקיץ הצפוני (כ-21 ביוני)
מצרים, מקסיקו, הודו
חוג הגדי
23.5 מעלות דרום
השמש בזנית בתחילת הקיץ הדרומי (כ-22 בדצמבר)
ברזיל, אוסטרליה, דרום אפריקה
חוג הקוטב הצפוני
66.5 מעלות צפון
שמש חצות בקיץ; לילה קוטבי בחורף
סקנדינביה, אלסקה, סיביר
חוג הקוטב הדרומי
66.5 מעלות דרום
שמש חצות בקיץ הדרומי; לילה קוטבי בחורף
אנטארקטיקה
ישראל נמצאת בין קו המשווה לחוג הסרטן, כ-31-33 מעלות צפון. חוג הסרטן עובר דרך מצרים הסמוכה לנו.
ימי שוויון וימי היפוך
במהלך השנה ישנם ארבעה ימים שמסמנים מעברים עונתיים חשובים. שניים מהם נקראים ימי שוויון ושניים נקראים ימי היפוך. הבנת הימים הללו מחברת בין תנועת ההקפה, נטיית הציר ואורך היום.
ימי שוויון מול ימי היפוך
ימי שוויון
פעמיים בשנה - בכניסת האביב (כ-21 במרץ) ובכניסת הסתיו (כ-23 בספטמבר) - אורך היום שווה לאורך הלילה: 12 שעות אור ו-12 שעות חושך, בכל מקום בעולם. ביום זה ציר כדור הארץ אינו נטוי לכיוון השמש ואינו מתרחק ממנה.
ימי היפוך
פעמיים בשנה - תחילת הקיץ (כ-21 ביוני) ותחילת החורף (כ-22 בדצמבר) - מגיע היום הארוך ביותר (קיץ) או הקצר ביותר (חורף). ביום ההיפוך הקיצי הצפוני, השמש מגיעה לזנית מעל חוג הסרטן.
ארבעת הימים המיוחדים - פירוט
יום
תאריך משוער
מה קורה
העונה בישראל
יום שוויון אביבי
21 במרץ
12 שעות יום + 12 שעות לילה; כניסת האביב
תחילת אביב
יום היפוך קיצי
21 ביוני
היום הארוך ביותר בצפון; שמש בזנית על חוג הסרטן
תחילת קיץ
יום שוויון סתווי
23 בספטמבר
12 שעות יום + 12 שעות לילה; כניסת הסתיו
תחילת סתיו
יום היפוך חורפי
22 בדצמבר
היום הקצר ביותר בצפון; שמש בזנית על חוג הגדי
תחילת חורף
בישראל, ביום ההיפוך הקיצי (21 ביוני) יש כ-14 שעות אור, ובאזורים כמו אוסלו כ-18 שעות אור.
בשבדיה (קרוב לחוג הקוטב הצפוני), בחודש יוני השמש לא שוקעת בכלל. כיצד ניתן להסביר זאת על פי נטיית הציר?
נטיית הציר יוצרת גם את אזורי האקלים
לא רק העונות - גם אזורי האקלים של כדור הארץ נוצרים בגלל נטיית הציר וצורת כדור הארץ. ליד קו המשווה הקרינה כמעט תמיד ישרה, ולכן חם כל השנה. ככל שמתרחקים אל הקטבים, הקרינה נטויה יותר ולכן קר יותר. כך נוצרות שלוש חגורות אקלים עיקריות: חמה, ממוזגת וקרה.
אזור הטרופי
בין חוג הסרטן לחוג הגדי. קרינה ישרה כמעט כל השנה. חם ולח. ליד קו המשווה - כ-27 מעלות בממוצע כל ימות השנה.
אזור הממוזג
בין חוגי הסרטן/הגדי לחוגי הקוטב. ארבע עונות ברורות. קרינה בזווית משתנה. כאן נמצאות ישראל, אירופה ורוב ארה"ב.
אזור הקוטבי
מעל חוגי הקוטב. קרינה נטויה מאוד, חורף ארוך קר. קיץ קצר. שמש חצות בקיץ, לילה קוטבי בחורף.
ספירת הזמן: לוחות שנה
תנועת ההקפה קובעת לא רק את העונות, אלא גם את אופן מדידת השנה. שנת השמש, הזמן שלוקח לכדור הארץ להקיף את השמש, מהווה בסיס ללוחות שנה שונים ברחבי העולם.
שנת שמש ולוחות שנה
מושג
פירוש
יישום
שנת שמש
הזמן שלוקח לכדור הארץ להקיף את השמש - בערך 365 ימים, 5 שעות, 48 דקות
בסיס ללוח הגרגוריאני
לוח גרגוריאני
לוח השנה הנפוץ בעולם, מבוסס על שנת השמש
שנה = 365 ימים (366 בשנה מעוברת)
שנה מעוברת
שנה שמוסיפים לה יום (29 בפברואר) כדי לפצות על רבע היום העודף
קורה כל 4 שנים; שנים כ-2000, 2004, 2008, 2024 הן שנים מעוברות
לוח ירח
לוח שמבוסס על מחזורי הירח
הלוח העברי והאסלאמי מבוססים בעיקר על הירח
בגלל רבע היום העודף, בלי שנה מעוברת היה לוח השנה מתקדם בכ-24 ימים כל 100 שנה, וחגים קיציים היו הופכים בהדרגה לחגי חורף.
מדוע נטיית הציר (ולא המרחק מהשמש) היא הגורם לעונות? הציגו שתי ראיות.
מהו ההבדל בין יום שוויון ליום היפוך?
חלק ב׳ · בדיקת ידע
מבחן מסכם
קראו כל שאלה בעיון. בשאלות בחירה סמנו תשובה אחת, ובשאלות פתוחות כתבו תשובה מלאה במקום המיועד.
1.מהי תנועת ההקפה של כדור הארץ?
אהקפה של כדור הארץ סביב השמש, שאורכת שנה
בסיבוב כדור הארץ סביב צירו
גתנועת הירח סביב כדור הארץ
דתנועת השמש בשמיים
2.מהו הגורם העיקרי לעונות השנה?
אנטיית הציר של כדור הארץ, שמשנה את זווית הקרינה
בהמרחק המשתנה מהשמש
גמופעי הירח
דהסיבוב העצמי
3.מתי מחממת קרינת השמש חזק יותר?
אכשהיא מגיעה בזווית ישרה ומתרכזת בשטח קטן
בכשהיא מגיעה בזווית נטויה
גכשהיא מתפרשת על שטח גדול
דתמיד באותה עוצמה
4.כשבחצי הכדור הצפוני קיץ, מה קורה בחצי הכדור הדרומי?
אחורף
בגם קיץ
גאין שם עונות
דתמיד אביב
5.מדוע ליד קו המשווה חם כל השנה?
אכי הקרינה מגיעה שם בזווית ישרה כמעט כל השנה
בכי הוא הקרוב ביותר לשמש
גכי הירח מחמם אותו
דכי אין שם לילה
6.מה מסמן חוג הסרטן?
אקו רוחב צפוני שמעליו השמש בזנית בתחילת הקיץ הצפוני
באת קו המשווה
גאת הקוטב הצפוני
דאת מסלול הירח
7.מה מאפיין יום שוויון?
אאורך היום שווה לאורך הלילה בכל העולם
בהיום הארוך ביותר בשנה
גהיום הקצר ביותר בשנה
דהיום שבו אין שמש כלל
8.מהי שנה מעוברת בלוח הגרגוריאני?
אשנה שמוסיפים לה יום (29 בפברואר) כדי לתקן את רבע היום העודף
בשנה שבה אין חורף
גשנה שמבוססת על הירח בלבד
דשנה קצרה מהרגיל
9.בישראל (חצי הכדור הצפוני), מתי הוא היום הארוך ביותר בשנה?
אכ-21 ביוני, יום ההיפוך הקיצי
בכ-22 בדצמבר
גכ-21 במרץ
ד1 בינואר
10.מהי ראיה אחת שמפריכה את הטענה 'בקיץ חם כי קרובים לשמש'?
אכשבצפון קיץ, בדרום חורף בו-זמנית
בבקיץ הימים ארוכים יותר
גבקיץ יש יותר עננים
דבקיץ השמש זורחת מוקדם
11.בסקנדינביה, בחודש יוני, השמש לא שוקעת בכלל (שמש חצות). מה מסביר זאת?
אנטיית הציר גורמת לאזורים ליד חוג הקוטב להישאר בצד המואר כל הזמן בקיץ
