ما هو فصل الشتاء؟
الشتاء هو أبرد فصل في السنة في المناطق القطبية والمعتدلة، فلا يحدث في معظم المنطقة الاستوائية، فهو يحدث بعد الخريف وقبل الربيع في كل عام، فالشتاء ناتج عن اتجاه محور الأرض في ذلك النصف من الكرة الأرضية بعيدًا عن الشمس، وتحدد الدول المختلفة تواريخ متباينة على أنها بداية الشتاء، وإن البعض يستخدم تعريفًا معتمدون على الطقس.
عندما يكون الشتاء في نصف الكرة الشمالي يكون الصيف في نصف الكرة الجنوبي، والعكس صحيح، وفي العديد من المناطق يرتبط الشتاء بالثلوج ودرجات الحرارة المتجمدة، ووقت الانقلاب الشتوي هو عندما يكون ارتفاع الشمس فيما يتعلق بالقطب الشمالي أو الجنوبي في أعلى قيمته السلبية (أي أن الشمس في أبعد نقطة لها تحت الأفق كما تقاس من القطب).
اليوم الذي يحدث فيه هذا هو أقصر نهار وأطول ليلة مع زيادة طول النهار وتناقص طول الليل مع تقدم الموسم بعد الانقلاب، حيث يختلف وقت الغروب المبكر وآخر شروق للشمس خارج المناطق القطبية عن تاريخ الانقلاب الشتوي، ومع ذلك فهذه تعتمد على خط العرض بسبب التباين في اليوم الشمسي على طول العام نتيجة المدار الإهليلجي للأرض (انظر الأقدم والأحدث شروق الشمس وغروبها).
أهم الحقائق عن فصل الشتاء:
يلعب ميل محور الأرض بالنسبة إلى مستواها المداري دورًا كبيرًا في تكوين الطقس، حيث تميل الأرض بزاوية 23.44 درجة إلى مستوى مدارها، ممَّا يتسبب في مواجهة خطوط العرض المتباينة للشمس مباشرة خلال تحرك الأرض في مدارها، وهذا الاختلاف يجلب المواسم.
عندما يكون الشتاء في النصف الشمالي من الكرة الأرضية، فإن نصف الكرة الجنوبي يواجه الشمس مباشرة، وبالتالي يتعرض لدرجات حرارة أكثر دفئًا من النصف الشمالي للكرة الأرضية، وعلى العكس من ذلك يحدث الشتاء في نصف الكرة الجنوبي عندما يبدأ نصف الكرة الشمالي بالميلان أكثر باتجاه الشمس، ومن منظور مراقب على الأرض فإن ارتفاع الشمس الشتوي في السماء أقل من ارتفاع شمس الصيف.
إن مظاهر فصل الشتاء للأرصاد الجوية (درجات الحرارة المتجمدة) في خطوط العرض الشمالية المعرضة للثلوج متباينة بدرجة كبيرة اعتمادًا على الارتفاع والموقع مقابل الرياح البحرية وكمية تساقط الأمطار، ومثالاً على ذلك داخل كندا (بلد شتاء بارد) وينيبيغ في السهول الكبرى بعيدًا عن المحيط لديها أعلى مستوياتها في شهر يناير عند -11.3 درجة مئوية (11.7 درجة فهرنهايت) وأدنى مستوى −21.4 درجة مئوية (- 6.5 درجة فهرنهايت).
وبالمقارنة فإن فانكوفر الواقعة على الساحل الغربي ذات التأثير البحري الناجم عن رياح المحيط الهادئ المعتدلة لها أقل مستوى لها في يناير عند 1.4 درجة مئوية (34.5 درجة فهرنهايت) مع أيام أعلى بكثير من درجة التجمد عند 6.9 درجة مئوية (44.4 درجة فهرنهايت)، وكلا المكانين عند خط عرض 49 درجة شمالاً، وفي نفس النصف الغربي من القارة، وتم العثور على تأثير مشابهة ولكن أقل تطرفاً في أوروبا: على الرغم من خط العرض الشمالي، الجزر البريطانية ليس لديها محطة طقس واحدة غير جبلية بمتوسط درجة حرارة أقل من درجة التجمد في يناير.
حساب الأرصاد الجوية هو طريقة لقياس فصل الشتاء يستخدمها خبراء الأرصاد الجوية على أساس “أنماط الطقس المعقولة” لأغراض حفظ السجلات، لذا فإن بداية شتاء الأرصاد الجوية يختلف باختلاف خطوط العرض، وفي الغالب ما يحدد خبراء الأرصاد الشتاء على أنه الأشهر التقويمية الثلاثة ذات أدنى متوسط درجات حرارة.
يتلاءم هذا مع أشهر ديسمبر ويناير وفبراير في نصف الكرة الشمالي ويونيو ويوليو وأغسطس في نصف الكرة الجنوبي، وعادةً ما يكون متوسط درجات الحرارة الأبرد في الموسم في يناير أو فبراير في نصف الكرة الشمالي وفي يونيو أو يوليو أو أغسطس في نصف الكرة الجنوبي.
كما يسود الليل في فصل الشتاء وفي بعض المناطق يكون للشتاء أعلى معدل لهطول الأمطار وكذلك الرطوبة لفترات طويلة بسبب الغطاء الثلجي الموجود على طول أو معدلات تساقط الأمطار المرتفعة إلى جانب درجات الحرارة المنخفضة، ممَّا يحول دون التبخر، وغالبًا ما تتطور العواصف الثلجية وتسبب العديد من التأخيرات في النقل.
يتشكل غبار الماس المعروف كذلك باسم إبر الجليد أو بلورات الثلج في درجات حرارة تقترب من -40 درجة مئوية (-40 درجة فهرنهايت) بسبب الهواء مع رطوبة أعلى قليلاً من أعلى يمتزج مع الهواء البارد على السطح، وهي مصنوعة من بلورات ثلجية بسيطة سداسية الشكل.
كما يُعرّف معهد الأرصاد الجوية السويدي (SMHI) الشتاء الحراري بأنه عندما يكون متوسط درجات الحرارة اليومية أقل من صفر درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت) لمدة خمسة أيام متتالية، ووفقًا لـ (SMHI) يكون الشتاء في الدول الاسكندنافية واضحاً أكثر عندما تتخذ أنظمة الضغط المنخفض الأطلسية طرقًا جنوبية وشمالية أكثر، ممَّا يترك المجال مفتوحًا لأنظمة الضغط العالي لتحدث ودرجات حرارة باردة، ونتيجة لذلك كان أبرد شهر يناير المسجل في ستوكهولم في عام 1987 هو أيضًا الأكثر إشراقًا.
عادة ما يرتبط تراكم الثلوج والجليد بالشتاء في نصف الكرة الشمالي بسبب الكتل الأرضية الكبيرة هناك، وفي نصف الكرة الجنوبي كلما زاد المناخ البحري والافتقار النسبي للأرض جنوب أربعون درجة جنوباً يجعل الشتاء أكثر اعتدالاً، وبالتالي فإن الثلج والجليد أقل شيوعًا في المناطق المأهولة بالسكان في نصف الكرة الجنوبي.
في هذه المنطقة يتساقط الثلج كل عام في المناطق المرتفعة مثل جبال الأنديز ومجموعة جبال غريت ديفايدينغ في أستراليا وجبال نيوزيلندا، ويحدث كذلك في منطقة باتاغونيا الجنوبية بجنوب الأرجنتين، وتساقط الثلوج على مدار العام في القارة القطبية الجنوبية.
في نصف الكرة الشمالي تحدد بعض السلطات فترة الشتاء بناءً على النقاط الفلكية الثابتة (أي تعتمد فقط على موقع الأرض في مدارها حول الشمس) بغض النظر عن الظروف الجوية، وفي نسخة واحدة من هذا التعريف يبدأ الشتاء عند الانقلاب الشتوي وينتهي في الاعتدال الربيعي لشهر مارس.
وإن هذه التواريخ هي إلى حد ما متأخرة عن تلك المستخدمة لتحديد بداية ونهاية شتاء الأرصاد الجوية، وعادة ما يُنظر إليها على أنها تمتد بالكامل في ديسمبر ويناير وفبراير في نصف الكرة الشمالي ويونيو ويوليو وأغسطس في الجنوب، وعادة ما تبدأ فترة الـ3 أشهر التي ترتبط بأبرد متوسط درجات الحرارة في مكان ما في نهاية نوفمبر أو بداية ديسمبر في نصف الكرة الشمالي، وتستمر حتى أواخر فبراير أو أوائل مارس.
هذا “الشتاء الحراري” أقدم من تعريف الانقلاب الشمسي المحدد، ولكن بعد تعريف ضوء النهار (سلتيك)، واعتمادًا على التأخر الموسمي ستتغير هذه الفترة بين الأماكن المناخية، فلأن جميع التعريفات صالحة لنصف الكرة الشمالي يمتد فصل الشتاء في 31 ديسمبر و1 يناير، ويتم تقسيم الموسم خلال الأعوام تمامًا مثل الصيف في نصف الكرة الجنوبي.
تشمل كل سنة تقويمية أجزاء من فصلين شتويين، وهذا يسبب الغموض في ربط الشتاء بسنة محددة على سبيل المثال، وتشمل حلول هذه المشكلة تسمية كلا العامين على سبيل المثال “شتاء 18/19″، أو الاستقرار في العام الذي يبدأ فيه الموسم أو في السنة التي تنتمي إليها أغلب أيامه، وهي السنة اللاحقة لمعظم التعريفات.
