הקיץ והחורף נובעים בעיקר מנטיית ציר כדור הארץ, שמשנה את זווית אור השמש ואת אורך היום. מדוע העונות הפוכות בשני חצאי הכדור, ומה קורה בקו המשווה ובקטבים?
עונות השנה נגרמות בעיקר מנטיית ציר הסיבוב של כדור הארץ ביחס למסלולו סביב השמש. לאורך השנה משתנים זווית הפגיעה של אור השמש ומשך שעות האור בכל חצי כדור. כאשר חצי הכדור הצפוני נטוי לכיוון השמש, הימים בו ארוכים יותר והשמש גבוהה יותר בשמיים — ולכן הוא מקבל יותר אנרגיה ליחידת שטח ביום. באותה תקופה חצי הכדור הדרומי חווה את המצב ההפוך.
הערת מערכת: הכתבה המקורית פורסמה ב־21 ביוני 2013, לקראת היפוך הקיץ, והתבססה על הסבר של Universe Today. היא עודכנה ב־2 באוקטובר 2026: הניסוח הובהר, נבדקה הגדרת זווית הנטייה ונוספו הסברים ושאלות ותשובות על ימי ההיפוך והשוויון. זהו עדכון של כתבת הסבר, ולא דיווח על תגלית חדשה.
מהי נטיית ציר כדור הארץ?
אפשר לדמיין קו שעובר במרכז כדור הארץ מן הקוטב הדרומי אל הקוטב הצפוני. זהו ציר הסיבוב, שסביבו מסתובב כדור הארץ. סיבוב זה יוצר את מחזור היום והלילה. במקביל, כדור הארץ מקיף את השמש, ומשלים הקפה במשך כשנה.
ציר הסיבוב נטוי בכ־23.4 מעלות ביחס לקו הניצב למישור המסלול. בדרך כלל מעגלים את המספר ל־23.5 מעלות. חשוב לדייק: זו אינה הזווית בין הציר למישור המסלול עצמו, אלא בין הציר לבין הניצב למישור. הזווית בין הציר למישור היא כ־66.6 מעלות.
בקנה המידה של שנה, הציר שומר בקירוב על אותו כיוון במרחב. כדור הארץ אינו צריך להתנדנד בכל עונה כדי להפנות פעם את הצפון ופעם את הדרום לכיוון השמש. השינוי נובע מהתקדמותו לאורך המסלול כשהציר נשאר נטוי באותו כיוון בקירוב.
למה חם יותר בקיץ?
כאשר השמש גבוהה בשמיים, אותה אלומת אור מתפרסת על שטח קרקע קטן יותר מאשר כאשר השמש נמוכה. לכן מגיעה יותר אנרגיה לכל יחידת שטח. אפשר לדמיין פנס המאיר ישר על משטח לעומת פנס המוחזק בזווית: בהארה אלכסונית האור מתפזר על שטח גדול יותר.
לכך מצטרף אורך היום. בקיץ יש יותר שעות שבהן פני הקרקע יכולים לקבל אנרגיה מהשמש, ובחורף פחות. שני השינויים — זווית הקרינה ומשך שעות האור — פועלים יחד ויוצרים את המחזור העונתי של החימום. אין צורך שהשמש עצמה תהיה חזקה יותר בקיץ הישראלי.
הטמפרטורה אינה מגיבה מיד לשינוי בכמות הקרינה. קרקע ובעיקר מים אוגרים חום ומשחררים אותו בהדרגה. לכן היום הארוך בשנה אינו בהכרח היום החם ביותר, והיום הקצר אינו בהכרח הקר ביותר. מזג האוויר ביום מסוים תלוי גם ברוחות, בעננות, בלחות ובמערכות מזג האוויר.
למה העונות הפוכות בישראל ובאוסטרליה?
ישראל נמצאת בחצי הכדור הצפוני ואוסטרליה בחצי הכדור הדרומי. כאשר הצפון נטוי לכיוון השמש, הדרום נטוי ממנה, ולהפך. משום כך חודשי הקיץ בישראל הם חודשי החורף באוסטרליה. זו תוצאה של אותה נטיית ציר, ולא של שינוי נפרד המתרחש בכל יבשת.
ההסבר מתייחס למחזור העונתי הכללי. הוא אינו אומר שכל מקום בחצי הכדור הצפוני נהנה מאותו מזג אוויר, או שהטמפרטורות בשני חצאי הכדור הן תמונת ראי. פיזור היבשות והאוקיינוסים, גובה המקום, זרמי הים והאקלים המקומי משפיעים על התנאים בפועל.
האם בקיץ כדור הארץ קרוב יותר לשמש?
מסלול כדור הארץ מעט אליפטי, ולכן המרחק מהשמש אכן משתנה לאורך השנה. כדור הארץ נמצא בנקודה הקרובה ביותר לשמש, הפריהליון, בתחילת ינואר, ובנקודה הרחוקה ביותר, האפהליון, בתחילת יולי. כלומר, בחצי הכדור הצפוני הוא קרוב יותר לשמש דווקא בחורף.
שינוי המרחק משפיע על כמות האנרגיה המגיעה מן השמש, אך אינו הגורם העיקרי למחזור הקיץ והחורף בכדור הארץ. אילו המרחק היה ההסבר המרכזי, שני חצאי הכדור היו חווים קיץ וחורף באותו זמן. העובדה שהעונות מנוגדות ממחישה את תפקידה המרכזי של נטיית הציר.
מה קורה בימי ההיפוך והשוויון?
בסביבת היפוך יוני, חצי הכדור הצפוני מגיע למצב שבו נטייתו לכיוון השמש היא הגדולה ביותר במהלך השנה. באזורים כגון ישראל מתקבל אז היום הארוך בשנה. זהו היפוך הקיץ בצפון והיפוך החורף בדרום. בסביבת היפוך דצמבר המצב מתהפך, והיום בישראל הוא הקצר בשנה.
בימי השוויון של מרץ וספטמבר, השמש חוצה את קו המשווה השמימי. אלה מועדי מעבר בין העונות האסטרונומיות. אף שהם מכונים ימי שוויון, משך הזמן שבין הזריחה לשקיעה אינו בדיוק 12 שעות בכל מקום: שבירת האור באטמוספרה והאופן שבו מגדירים זריחה ושקיעה יוצרים הבדל קטן.
האם יש עונות גם בקו המשווה ובקטבים?
ליד קו המשווה אורך היום משתנה מעט יחסית, ולכן השינוי העונתי בשעות האור מתון יותר מבקווי רוחב גבוהים. אבל אין פירוש הדבר שאין שם עונתיות, או שנטיית הציר אינה משפיעה כלל. באזורים טרופיים רבים בולט במיוחד המעבר בין תקופות גשומות ליבשות, הקשור לתנועת חגורות הגשם ולדפוסי זרימת האוויר.
בקטבים השינוי קיצוני: במשך חלק מן השנה השמש יכולה להישאר מעל האופק ברציפות, ובחלק אחר מתחתיו. בקוטב עצמו מדובר בקירוב בחצי שנה של יום ובחצי שנה של לילה, עם סייגים הנוגעים לאטמוספרה ולהגדרת הזריחה והשקיעה. בתוך חוגי הקוטב משך היום או הלילה הרצופים תלוי בקו הרוחב; הוא אינו חצי שנה בכל מקום.
נטיית הציר מסבירה את המחזור האסטרונומי של העונות, אך אינה מסבירה לבדה כל הבדל באקלים. שני מקומות באותו קו רוחב עשויים להיות שונים מאוד בשל הקרבה לים, הזרמים, הרוחות והגובה. האסטרונומיה קובעת את דפוס אספקת האנרגיה, ומערכת האקלים מעצבת את תגובת הסביבה אליו.
שאלות ותשובות
בעיקר נטיית ציר כדור הארץ, שמשנה במהלך ההקפה סביב השמש את זווית הקרינה ואת אורך היום בכל חצי כדור. השינוי באספקת האנרגיה יוצר את המחזור העונתי.
ישראל ואוסטרליה נמצאות בחצאי כדור מנוגדים. כאשר הצפון נטוי הרחק מהשמש, הדרום נטוי לכיוונה, ולכן העונות האסטרונומיות שלהם הפוכות.
זה אינו הגורם העיקרי. כדור הארץ קרוב ביותר לשמש בתחילת ינואר ורחוק ביותר בתחילת יולי. עונות השנה נובעות בעיקר מנטיית הציר, ולא ממחזור המרחק.
לא בהכרח. משך האור דומה למשך הלילה, אך שבירת האור באטמוספרה והגדרת הזריחה והשקיעה גורמות להבדל קטן. מועד השוויון האסטרונומי אינו בהכרח היום המקומי שבו שני המשכים שווים בדיוק.
המאמר המדעי
זו כתבת הסבר על עיקרון אסטרונומי מוכר, ולא דיווח על מחקר יחיד. המקורות המדעיים והמוסדיים לבדיקת ההסבר:
- NASA Space Place: מה גורם לעונות השנה?
- שירות מזג האוויר האמריקני: העונות, ימי השוויון וימי ההיפוך
- נאס״א: מחזורים מסלוליים, נטיית הציר והאקלים
17 תגובות
רק לחידוד,
השמש לא שוקעת בשום מצב.
מונח השגור בקרב מספר להרבה,של מדענים.
השמש "תקועה" אי שם בחלל ואינה משנה את מסלולה.לא שוקעת מטה או זורחת מעלה.
אחרת לא יתקיימו חיים על פני כדור הארץ.
דבר נוסף,
אני שולל את תיאורית המפץ הגדול והתרחבות היקום מנק התחלתית כביכול לטענת כל המדענים, מהסיבה הפשוטה שעקב פיצוץ והתרחבות לא הגיוני שכדור הארץ יטה בזוית מדויקת של 23.5 מעלות ובכך יתקיימו עונות השנה.
כל זווית אחרת לא יתקיימו חיים על פני כדור הארץ.
התפרצות הר געש מפליצה חומר ומזיזה פלנטה. בנוסף – עם פינוטובו זה היה מלאכותי.
ראה מגנטים חזקים לתותח מסילה ובכלל, אליפסות ציבעוניות הנסחפות בשמיים הן
חבילות אוויר מיונן, ירי קטלני בחיות משק במושב קדימה הוא ניסוי כלים מיוצרים במיפעל תעשיייה אווירית באותו מושב. נא להפסיק לספר על חייזרים.
אם אחסום את קרינת השמש סביבה ואמנע ממנה להאיר. האם זה ישפיע עליה בדרך כלשהיא? מתנצל על מיקום השאלה
ההסבר לעונות הוא נכון אך לא מלא. יש עוד נתון חשוב שלא מוזכר. תנסו לחשוב קצת פיזיקה. אם תהיה תשובה נכונה אזי אגיב.
אכן ישנם מפרשים שאומרים שכדור הארץ לא היה נטוי קודם המבול, אלא ציר ישר, ורק במבול נטה צירו, כמו שנאמר "קיץ וחורף לא ישבותו" – רק אחרי המבול. אולי באמת לא היו עונות שנה אלא אביב תמידי.
משה חן
ציר סיבוב כדור הארץ קבוע יחסית "לחלל". היום, הציר הזה פונה לכוכב בשם פולריס – "כוכב הצפון".
באמצע הקיץ, הציר הזה פונה לשמש ולכן השמש גבוה יותר בשמיים. לכן – הימים יותר ארוכים והטמפרטורות גבוהות יותר.
פרט מעניין – אנחנו מעט רחוקים יותר מהשמש דווקא בקיץ 🙂
הציר של כדור הארץ אמנם מסתובב, אבל מהירות הסבוב מאד נמוכה – כ-26,000 שנה לסיבוב מלא.
בינתיים אף הסבר לא מבהיר כיצד מתחלפות עונות השנה. גם אם יש נטיה הרי שהנטיה קבועה כל הזמן אז כיצד פעם יש שמש בחצי הכדור הצפוני ופעם בחצי הכדור הדרומי? אם הנטיה קבועה בכל נקודה על כדור הארץ בסיבוב כדור הארץ סביב השמש תמיד אותו שטח יואר ע"י השמש(השמש ענקית ).
עפ"י הבנתי, הנטיה של כדור הארץ משתנה כל חצי שנה, פעם הנטיה היא 23 מעלות עם כיוון השעון ופעם נגד כיוון השעון, כלומר מלבד סיבוב כדור הארץ סביב עצמו וסביב השמש, יש תנועה של הכדור בצורה אנכית, מימינה לשמאלה וכך חוזר חלילה. תנועה מ-23 מעלות עם כיוון השעון ל-23 נגד כיוון השעון. המעבר מ-23 מעלות עם כיוון השעון ל-23 מעלות נגד כיוון השעון אורכת חצי שנה.
מיכאל רוטשילד
תשובה קודם – בערך 23 שעות ו-56 דקות. 4 דקות כל יום שמסתכמות ביממה כל שנה (בערך).
לגבי נטיית כדור הארץ – היא אמנם חגה סביב ציר "אנכי" קבוע, אבל יש לה גם שינויים בזמן הסיבוב. שינויים כאלה קטנים ולא נראה לי שמשפיעים על מזג האוויר. השינוי בגלל הפרציה הוא כחודש כל 2000 שנה, כלומר היום הארוך ביותר בשנה היה בתקופת ישו היה ב-21 במאי…. (או יולי, לא זוכר כרגע).
לאדם ששמו "זה אתר מדע לילדים?":
ראית מה שאלה יעלה ובכל זאת כתבת את תגובתך.
האם חשוב לך שיעלה לא תדע מדוע יש עונות שנה?
יעלה:
התשובה לשאלותייך מצויה בכתבה עצמה רק שהיא מוסתרת על ידי כמה מילים של בית מרקחת.
מופיע שם המשפט הבא:
" עונות השנה על כדור הארץ לא נקבעות ע"י מרחק כדור הארץ מהשמש משום שההבדל בין האפהליון והפריהליון במסלול כדור הארץ קטן מאוד. הן גם לא נוצרות בשל סיבוב כדור הארץ אלא בשל נטית הציר."
אבל לא מוסבר שם מהם אַפְּהֶליוֹן ו ופֶּרִיהֶליוֹן .
אז הנה ההסבר.
והנה ההסבר של ויקיפדיה על עונות השנה – יש בו כמה איורים מועילים.
אגב – קל מאד להיווכח בהשפעת זווית הפגיעה של קרנh השמש בכדור הארץ על הטמפרטורה.
הרי ההבדל בין הבוקר והערב לבין הצהריים הוא בדיוק אותו הבדל – בבוקר ובערב פוגעות קרני השמש באזור מגורייך בזוית שטוחה ובצהריים כמעט בזווית ישרה.
לכן הרבה יותר חם בצהריים.
בקשר להיסטוריה של עונות השנה – תמיד היו עונות שנה כי ציר כדור הארץ אמנם משתנה בהדרגה אבל הוא תמיד נשאר באותה זווית ביחס למישור ההקפה של כדור הארץ את השמש.
עונות השנה היו מתבטלות רק במצב שבו ציר הסיבוב היה מאונך למישור ההקפה אבל זה לא קרה מעולם.
אגב – סתם שאלת טריוויה שקצת קשורה לנושא: מי יודע כמה זמן לוקח לכדור הארץ להשלים סיבוב שלם סביב צירו?
מי שענה "24 שעות" טעה.
לא נכון שלא היו עונות. מדבר סהרה יבש בגלל כל מיני סיבות של תזוזת איזורי אקלים. גם היום הוא מתרחב דרומה בגלל שינויי האקלים. נכון הוא שככל שמתרחקים צפונה ודרומה מקו המשווה מרגישים יותר את חילופי העונות.
באשר לטריוויה, הקהל של האתר מגוון, צריך גם לכתוב דברים טריוייאליים, נסיתי לכתוב אותם בצרוה פחות טריוויאלית. עובדה שגם יוניברס טודיי, שגם הוא מספק חדשות מהסוג של אתר הידען (אם כי בתחום צר) גם הוא מצא לנכון לציין את הדברים.
באמת מפליא שאתר מדע צריך לספר לנו משהו שלדעתי אמור להיות טריוויאלי. ציפיתי למצוא בכתבה קצת עובדות מעניינות על ציר הסיבוב של כדוה"א . כמו למשל האם הציר יציב ואם יש לו מחזוריות. אני יודע שבתקופות מסויימות לא היו עונות בכדוה"א ושרק לפני כמה אלפי שנים יבש מדבר סהרה עקב שינויים בציר(ככה אמרו בטלוויזיה) מעניין לדעת אם הדברים יכולים להשתנות שוב
לורם איפסום
לא מתאים לך לדבר כאלה שטויות 🙂
אין שום קשר בין המרחק לשמש לבין אורך החודשים. שים לב לשמות החודשים האחרונים: ספטמבר, אוקטובר, נובמבר, דצמבר – שזה 7, 8, 9 -10…..בלטינית. כלומר – פברואר היה בעבר החודש האחרון בשנה.
כמו שאבי הזכיר – יוליוס קיסר לקח חודש לעצמו והוסיף לו יום, ולכן סוף השנה התקצר ביום. אוגוסטוס עשה אותו דבר – ושוב על חשבון החודש האחרון.
החוק השני של קפלר אומר שבזמנים שווים, מסלול כוכב "מכסה" שטח מסויים. אני לא רואה כאן כל קשר לאורכו של חודש….
ובכל זאת בין שוויון האביב לסתיו (דרך הקיץ) יש 184 ימים, בעוד שבין שוויון הסתיו לאביב (דרך החורף) יש 181 ימים. יותר מזה, גם כשבודקים את רבע השנה שבין נק' מפנה האביב לחורף, הוא קצר מכל השאר וכולל רק 90 ימים. זה נחמד לדבר על האינטריגות של הקיסרים הרומיים, אבל הסיבה שחודש פברואר נשאר קצר היא שזה מסתדר עם חוקי קפלר והגיאומטריה של מסלול כדוה"א.
פברואר הוא חודש קצר יותר לא בגלל שהוא בחורף, אלא כי הרומאים לקחו ממנו ימים לטובת הקיסרים יוליוס ואוגוסטוס, בהיותו החודש האחרון בשנה.
\
זה באמת עשוי להיראות כאילו למרחק כדור הארץ מהשמש יש תפקיד מהותי בהתחלפות העונות, פרט לכך שבפברואר דווקא אנחנו הכי קרובים לשמש (ולכן כדוה"א נע יחסית מהר במסלולו, ולכן פברואר הוא חודש קצר יותר – לפי חוקי קפלר), ובעוד שבחצי הכדור הצפוני חורף, שורר קיץ בחצי הדרומי.
פרט לכך, נראה לי שיש בלבול בכתבה בין "גבוה" ו"נמוך" ובין "רחוק" ו"רחוק".
הייתי בטוחה שעונות השנה נגרמות בגלל המסלול האליפטי של כדור הארץ.
זה עדיין נשמע לי הגיוני: בחלק מהסיבוב הוא רחוק מהשמש (חורף), בחלק הוא קרוב (קיץ) ופעמיים במסלולו הוא במרחק שווה (אביב וסתיו).
מישהו יכול להסביר לי למה האליפטיות של סיבוב כדוה״א לא משפיעה על חילופי העונות?
נניח לרגע שכדור הארץ לא היה נטוי על צירו.
האם לא היו לנו כלל עונות שנה, ואיך היה נראה יום שגרתי על פני הכדור שלנו?
(ומדוע אני נדרש להזין כתובת של אתר כלשהו לפני פרסום תגובה?)