Vì sao mùa hè nóng còn mùa đông thì lạnh?

Sự chênh lệch nhiệt độ rõ rệt giữa hai mùa không phải do Trái đất lúc gần lúc xa Mặt trời như nhiều người vẫn nghĩ, mà bắt nguồn từ một yếu tố rất “cố định” đó là trục tự quay của Trái đất nghiêng 23,5 độ so với mặt phẳng quỹ đạo. Chính độ nghiêng này làm thay đổi lượng ánh sáng và nhiệt năng mà mỗi bán cầu nhận được trong từng thời điểm của năm, từ đó tạo ra các mùa.

Khi một bán cầu nghiêng về phía Mặt trời, ánh sáng chiếu thẳng góc hơn, ban ngày kéo dài và mặt đất hấp thụ nhiều nhiệt năng hơn. Đó là lý do mùa hè luôn nóng nực. Ngược lại, khi bán cầu nghiêng ra xa, ánh sáng chiếu xiên, thời gian ban ngày ngắn lại, mặt đất nhận ít nhiệt lượng và nhanh chóng tỏa nhiệt vào ban đêm, khiến thời tiết trở nên lạnh giá. Quy luật này vận hành liên tục nên mùa của hai bán cầu luôn trái ngược nhau. Khi Bắc bán cầu bước vào mùa hè, Nam bán cầu sẽ là mùa đông, và ngược lại.

Khoảng cách trung bình từ Trái đất đến Mặt trời xấp xỉ 150 triệu kilômét và gần như không biến đổi theo mùa, vì thế nó không phải nguyên nhân khiến khí hậu thay đổi. Điều quyết định vẫn là lượng ánh sáng mà từng khu vực nhận được. Vào mùa đông của Bắc bán cầu, lượng nhiệt thu vào ban ngày vốn đã ít lại càng ít hơn sau tiết Đông chí. Trong khi đó, ban đêm lại tỏa nhiệt mạnh, khiến mỗi ngày trôi qua Trái đất không chỉ không tích thêm nhiệt mà còn hao hụt cả phần nhiệt tích lũy từ mùa nóng. Đây là lý do giai đoạn sau Đông chí thường lạnh sâu nhất trong năm. Còn nguồn nhiệt từ Mặt trăng thì quá nhỏ, gần như không đáng kể đối với khí hậu.

Tuy nhiên, thời tiết không chỉ phụ thuộc vào vị trí của Trái đất trên quỹ đạo. Những yếu tố tự nhiên khác cũng góp phần tạo nên sự dao động của nhiệt độ theo mùa. Ví dụ, khu vực gần đại dương thường mát hơn mùa hè và ấm hơn mùa đông nhờ khả năng điều hòa của nước. Các dòng hải lưu nóng hoặc lạnh có thể khiến thời tiết một vùng lệch hẳn so với các vùng cùng vĩ độ. Những hiện tượng khí hậu quy mô lớn như ENSO hay El Nino cũng gây biến đổi nhiệt độ, lượng mưa và thời tiết cực đoan theo chu kỳ. Ngoài ra, hướng gió chủ đạo ở mỗi khu vực cũng góp phần đưa hơi ấm hoặc khí lạnh từ nơi khác tới.

Tóm lại, mùa hè nóng và mùa đông lạnh là kết quả của sự tương tác giữa độ nghiêng trục Trái đất, cách ánh sáng Mặt trời phân bố theo mùa và nhiều yếu tố môi trường khác. Nhờ những quy luật tự nhiên đó, hành tinh của chúng ta mới có sự thay đổi thời tiết phong phú và chu kỳ mùa rõ rệt như hiện nay.