Vì sao Trái Đất xa Mặt Trời nhất trong năm nhưng vẫn nóng bức?

Mặt Trời mọc trên đường chân trời Trái Đất nhìn từ Trạm Vũ trụ Quốc tế. (Ảnh: NASA)

Vào lúc 15h55 chiều 3/7, theo giờ miền Đông nước Mỹ (ET), Trái Đất đã đạt vị trí xa nhất trong quỹ đạo quanh Mặt Trời, còn gọi là điểm viễn nhật (aphelion). Khi đó, hành tinh của chúng ta cách Mặt Trời xa hơn khoảng 5 triệu km so với điểm gần nhất vào tháng 1 hằng năm.

Tuy nhiên, đây là điều xảy ra thường niên vào đầu tháng 7 và không mâu thuẫn với thực tế là mùa hè đang đến ở Bắc Bán Cầu. Nguyên nhân là bởi khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời không quyết định các mùa trong năm.

Thay vào đó, chính độ nghiêng trục quay của Trái Đất mới là yếu tố gây ra sự thay đổi nhiệt độ theo mùa. Trái Đất nghiêng một góc khoảng 23,5 độ, khiến từng khu vực trên hành tinh nhận được lượng ánh sáng Mặt Trời khác nhau tùy thời điểm trong năm.

Vào tháng 7, Bắc Bán Cầu nghiêng về phía Mặt Trời. Thời gian chiếu sáng dài hơn, góc chiếu Mặt Trời cao hơn và ánh nắng trực tiếp hơn. Đây là các yếu tố chính tạo nên mùa hè nóng bức.

Trong khi đó, hình dạng quỹ đạo Trái Đất chỉ tạo ra sự chênh lệch khoảng 5 triệu km giữa điểm gần và xa Mặt Trời nhất, tức chỉ khoảng 3,3% so với khoảng cách trung bình là 150 triệu km.

Vì ánh sáng Mặt Trời tỏa ra theo không gian ba chiều, khoảng cách xa hơn khiến năng lượng Mặt Trời giảm đi khoảng 7%. Tuy nhiên, con số này vẫn nhỏ so với tác động của độ nghiêng trục.

Thực tế, tại các thành phố như Houston, New Orleans hay Phoenix của Mỹ (nơi gần vĩ độ 30 độ Bắc), năng lượng mặt trời nhận được vào mùa hè cao gấp đôi mùa đông. Tại các vùng vĩ độ 40 độ Bắc như New York, Denver hay Columbus, mức năng lượng tăng từ khoảng 145 watt mỗi mét vuông vào mùa đông lên tới 430 watt mỗi mét vuông vào mùa hè. Đây là sự chênh lệch gần gấp ba lần.

Điều này cho thấy độ nghiêng của Trái Đất ảnh hưởng lớn hơn nhiều so với sự chênh lệch vài triệu km khoảng cách với Mặt Trời. Nói cách khác, không phải gần hay xa Mặt Trời mà chính cách Trái Đất nghiêng về phía nó mới khiến mùa hè trở nên nóng bức.