Mevsimler Nasıl Oluşur? Eksen Eğikliği, Ekinoks ve Gündönümü

Kısaca: Mevsimler, Dünya’nın dönme ekseninin yaklaşık 23,4 derece eğik olması yüzünden oluşur. Dünya Güneş’in çevresinde dolanırken bir yarım küre Güneş’e doğru eğik kalır: Orada Güneş ışınları daha dik gelir, gündüzler uzar ve yaz yaşanır. Aynı anda öbür yarım kürede ışınlar eğik gelir, gündüzler kısalır ve kış yaşanır. Mevsimlerin Dünya’nın Güneş’e uzaklığıyla ilgisi yoktur: Dünya Güneş’e en çok Ocak başında yaklaşır.

Mevsimler neden oluşur?

Dünya iki şekilde hareket eder: Kendi ekseni çevresinde günde bir kez döner ve Güneş’in çevresinde yılda bir kez dolanır. Mevsimlerin sırrı, bu iki hareketin birbirine göre eğik olmasında. Dünya’nın dönme ekseni, Güneş’in çevresindeki yörüngesinin düzlemine dik değildir; yaklaşık 23,4 derece yatıktır.

Daha da önemlisi, bu eksen yıl boyunca uzayda hep aynı yönü gösterir: Kuzey ucu Kutup Yıldızı’na doğru bakar. Bu yüzden Dünya yörüngesinin bir yanındayken Kuzey Yarım Küre Güneş’e doğru eğiktir, altı ay sonra yörüngenin öbür yanına geldiğinde ise Güneş’ten uzağa eğik olur. Yukarıdaki şema bu dört konumu gösteriyor.

Güneş’e doğru eğik olan yarım kürede iki şey birden olur:

1. Güneş ışınları daha dik gelir. Dik gelen ışık küçük bir alana yoğunlaşır, eğik gelen ışık ise geniş bir alana yayılır. Aynı miktarda Güneş ışığı yazın her metrekareye çok daha fazla enerji bırakır.
2. Gündüzler uzar. Güneş gökte daha uzun yol alır; günün daha büyük bölümü aydınlık geçer. Toprak ve hava daha uzun süre ısınır, geceleri daha kısa süre soğur.

Bu iki etki birleşince ortaya yaz çıkar. Aynı anda öbür yarım kürede ışınlar eğik gelir ve geceler uzundur: Orada kış yaşanır.

Yaygın yanılgı: Mevsimler uzaklık yüzünden mi oluşur?

Pek çok kişi yazın Dünya’nın Güneş’e daha yakın olduğunu düşünür. Oysa durum tam tersi. Dünya’nın yörüngesi çembere çok yakın bir elipstir ve Dünya Güneş’e en yakın noktasından, yani günberiden, her yıl Ocak başında geçer. Güneş’ten en uzak noktası olan günöte ise Temmuz başındadır. Yani Türkiye’de kış yaşanırken Dünya Güneş’e yılın en yakın konumundadır.

İki uzaklık arasındaki fark yaklaşık 5 milyon kilometre, yani yüzde 3 kadardır. Bu fark Dünya’ya ulaşan Güneş ışığını yalnızca yüzde 7 kadar değiştirir; mevsimleri açıklamaya yetmez. Uzaklığın sebep olmadığının en kesin kanıtı şu: Türkiye’de kış varken Avustralya’da, Arjantin’de ve Güney Afrika’da yaz vardır. Uzaklık sebep olsaydı bütün Dünya aynı anda aynı mevsimi yaşardı.

Ekinoks ve gündönümü nedir?

Mevsimlerin başlangıcı, Dünya’nın yörüngesindeki dört özel noktayla belirlenir:

• Yaz gündönümü (20–21 Haziran): Kuzey Yarım Küre Güneş’e en çok eğik. Güneş öğlen Yengeç Dönencesi’nin tam tepesindedir. Yılın en uzun günü.
• Kış gündönümü (21–22 Aralık): Kuzey Yarım Küre Güneş’ten en uzağa eğik. Güneş öğlen Oğlak Dönencesi’nin tam tepesindedir. Yılın en uzun gecesi.
• İlkbahar ve sonbahar ekinoksu (20–21 Mart, 22–23 Eylül): Eksen Güneş’e ne doğru ne de ters eğik. Güneş öğlen ekvatorun tam tepesindedir ve Dünya’nın her yerinde gece ile gündüz yaklaşık eşittir. “Ekinoks” kelimesi Latincede “eşit gece” anlamına gelir.

Önümüzdeki dönemin tarihleri Türkiye saatiyle şöyle:

Türkiye’de yazın ve kışın gün uzunluğu

Türkiye kuzeyden güneye yaklaşık 6 enlem derecesi boyunca uzanır. Bu fark, gün uzunluklarına ve Güneş’in öğle yüksekliğine de yansır. Kuzeye gittikçe yaz günleri uzar, kış günleri kısalır. Aşağıdaki tablo bazı şehirlerde en uzun ve en kısa günün süresini ve öğle vakti Güneş’in ufuktan yüksekliğini gösteriyor.

Ankara’da yaz ortasında öğle Güneşi ufuktan yaklaşık 73,5 derece yükseğe çıkarken kış ortasında ancak 26,6 dereceye çıkar. Kışın gölgelerin bu kadar uzun olmasının sebebi budur. Tablodaki gün uzunlukları ışığın atmosferde kırılmasını ve Güneş’in diskinin büyüklüğünü de hesaba katar; bu yüzden ekinokslarda bile gündüz 12 saatten birkaç dakika uzun sürer.

En sıcak günler neden 21 Haziran’da değil?

Yılın en uzun günü 21 Haziran olduğu hâlde Türkiye’de en sıcak günler genellikle Temmuz sonu ve Ağustos’ta yaşanır. Bunun sebebi, kara ve özellikle denizlerin ısınmak için zaman istemesi. Haziran sonundan sonra da gündüzler gecelerden epey uzun olmaya devam eder ve Dünya her gün kaybettiğinden fazla ısı kazanır. Isı birikimi Ağustos’a kadar sürer.

Bu gecikmeyi mutfakta da görebilirsiniz: Ocağı kısınca tencere hemen soğumaz. Kışın da durum aynıdır: En kısa gün 21 Aralık’ta olsa da en soğuk günler genellikle Ocak ve Şubat’ta yaşanır.

Kutuplarda ve ekvatorda mevsimler

Eksen eğikliği kutuplarda en uç sonuçları doğurur. Kuzey Kutbu’nda Güneş Mart ekinoksunda doğar ve yaklaşık altı ay boyunca batmaz; Eylül ekinoksunda batar ve altı ay boyunca doğmaz. Kutup dairesinin, yani yaklaşık 66,6 derece enlemin kuzeyinde, yaz ortasında Güneş’in hiç batmadığı “gece yarısı Güneşi” günleri yaşanır.

Ekvatorda ise tersine, Güneş yıl boyunca hep yüksektir ve gece ile gündüz hemen hemen eşittir. Bu yüzden ekvator bölgelerinde dört mevsim yaşanmaz; mevsimler daha çok yağışlı ve kurak dönemler olarak hissedilir.

Başka gezegenlerde mevsimler

• Mars: Ekseni yaklaşık 25 derece eğik, Dünya’ya çok benzer. Ama Mars yılı yaklaşık 687 gün sürdüğü için her mevsim Dünya’dakinin neredeyse iki katı uzundur. Mars’ın yörüngesi daha basık olduğu için uzaklık da mevsimlerde daha büyük rol oynar.
• Jüpiter: Ekseni yalnızca 3 derece eğik; neredeyse hiç mevsim yaşamaz.
• Uranüs: Ekseni yaklaşık 98 derece eğik, yani gezegen yan yatmış hâlde dolanır. Her kutup yaklaşık 42 yıl kesintisiz Güneş görür, sonra 42 yıl karanlıkta kalır.

Gezegenlerin diğer özelliklerini Güneş Sistemi’nin Gezegenleri rehberimizde karşılaştırdık.

Eksen eğikliği hep aynı mı?

Hayır. Dünya’nın eksen eğikliği yaklaşık 41.000 yıllık bir döngüde 22,1 ile 24,5 derece arasında yavaşça değişir. Ekseni bir topaç gibi yalpalar ve yörüngenin basıklığı da on binlerce yıl içinde değişir. Sırp bilim insanı Milutin Milanković, 20. yüzyılın başında bu döngülerin Dünya’ya ulaşan Güneş ışığının dağılımını değiştirerek buzul çağlarının zamanlamasını belirlediğini öne sürdü. 1976’da okyanus dibi tortularından elde edilen iklim kayıtları bu fikri güçlü biçimde destekledi.

Eğikliği bugünkü kadar kararlı tutan şeylerden biri de Ay. Ay’ın çekimi Dünya’nın eksenini dengeler; Ay olmasaydı eğiklik çok daha geniş aralıkta ve düzensiz biçimde değişebilirdi. Ay’ı daha yakından tanımak için Ay’ın Evreleri yazımıza bakabilirsiniz.

Sık sorulan sorular

Mevsimler nasıl oluşur?

Mevsimler, Dünya’nın dönme ekseninin yörünge düzlemine göre yaklaşık 23,4 derece eğik olması yüzünden oluşur. Dünya Güneş’in çevresinde dolanırken bir yarım küre bir süre Güneş’e doğru, bir süre Güneş’ten uzağa eğik kalır. Güneş’e eğik olan yarım kürede ışınlar daha dik gelir ve gündüzler uzar; orada yaz yaşanır.

Mevsimler Dünya’nın Güneş’e uzaklığı yüzünden mi oluşur?

Hayır. Dünya Güneş’e en yakın noktasından Ocak başında, Kuzey Yarım Küre’de kış yaşanırken geçer. En uzak noktası ise Temmuz başındadır. Ayrıca iki yarım kürede aynı anda zıt mevsimler yaşanır; uzaklık sebep olsaydı bütün Dünya’da aynı mevsim olurdu.

Dünya’nın eksen eğikliği olmasaydı ne olurdu?

Eksen dik olsaydı mevsimler neredeyse ortadan kalkardı. Her yerde yıl boyunca gece ve gündüz yaklaşık 12’şer saat sürer, Güneş her gün aynı yüksekliğe çıkardı. Ekvator hep sıcak, kutuplar hep soğuk kalır; aradaki bölgeler sonsuz bir ilkbahar ya da sonbahar yaşardı.

En uzun gün ve en uzun gece ne zaman?

Kuzey Yarım Küre’de en uzun gün yaz gündönümünde, 20 ya da 21 Haziran’da; en uzun gece kış gündönümünde, 21 ya da 22 Aralık’ta yaşanır. 2026’da kış gündönümü 21 Aralık’ta Türkiye saatiyle 23.50’de, 2027’de yaz gündönümü 21 Haziran’da 17.11’de gerçekleşiyor.

Ekinoks nedir?

Ekinoks, Güneş’in tam ekvatorun üstünde olduğu andır. Bu tarihlerde Dünya’nın her yerinde gece ve gündüz yaklaşık eşit sürer. Yılda iki ekinoks vardır: 20–21 Mart civarındaki ilkbahar ekinoksu ve 22–23 Eylül civarındaki sonbahar ekinoksu.

Yazın en sıcak günler neden 21 Haziran değil?

Çünkü kara ve özellikle denizler ısınmak için zaman ister. 21 Haziran’dan sonra da gündüzler, gecelerden epey uzun olmaya devam eder ve Dünya her gün kaybettiğinden fazla ısı kazanır. Bu yüzden Türkiye’de en sıcak günler genellikle Temmuz sonu ve Ağustos’ta yaşanır. Aynı gecikme kış için de geçerlidir.

Ekvatorda mevsim var mı?

Ekvatorda Güneş yıl boyunca hep yüksektir ve gece ile gündüz hemen hemen eşittir. Bu yüzden sıcaklık yıl boyunca az değişir ve dört mevsim yaşanmaz. Ekvator bölgelerinde mevsimler daha çok yağışlı ve kurak dönemler olarak hissedilir.

Kaynaklar

• What Causes the Seasons?, NASA Space Place.
• Earth’s Seasons and Apsides, ABD Deniz Gözlemevi (USNO). Tarihler Türkiye saatine çevrildi.
• Milankovitch (Orbital) Cycles and Their Role in Earth’s Climate, NASA Science.
• Hays, J. D., Imbrie, J. ve Shackleton, N. J. (1976). Variations in the Earth’s Orbit: Pacemaker of the Ice Ages. Science, 194, 1121–1132.

Bunlar da ilginizi çekebilir

• Ay’ın Evreleri: Ay Neden Şekil Değiştirir?
• Güneş Sistemi’nin Gezegenleri
• Gökyüzü Neden Mavi?
• Güneş Ne Zaman ve Nasıl Ölecek?
• Astrofizik Nedir?