- Cùng với chuyển động tự quay quanh trục, Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời.

+ Hướng chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời là từ tây sang đông, theo quỹ đạo dạng elip gần tròn.

+ Trái Đất quay một vòng quanh Mặt Trời mất khoảng 365 ngày. Thời gian này được gọi là một năm thiên văn.

*Lưu ý: Quỹ đạo của Trái Đất là đường chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời, có hình elip. Trái Đất chuyển động trên quỹ đạo với vận tốc rất lớn, trung bình 29,7 km/s hay 2.6 triệu km/ngày.

- Trong khi chuyển động trên quỹ đạo quanh mặt trời, trục Trái Đất luôn nghiêng một góc và hướng nghiêng không đổi là 66°33 trên mặt phẳng quỹ đạo. Đó là sự chuyển động tịnh tiến. Nhờ vậy, sinh ra các hiện tượng mùa và ngày, đêm dài ngắn theo mùa trên Trái Đất.

Chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời có hai hệ quả chính:

+ Các mùa trên Trái Đất

+ Hiện tượng ngày đêm dài ngắn theo mùa

Các mùa trên Trái Đất

- Mùa là một phần thời tiết trong năm, nhưng có đặc điểm riêng về thời tiết và khí hậu.

- Nguyên nhân sinh ra hiện tượng mùa: 

+ Trong quá trình chuyển động quanh Mặt Trời, trục Trái Đất nghiêng và không đổi hướng dẫn đến bán cầu Bắc và bán cầu Nam luân phiên ngả về phía Mặt Trời.

+ Bán cầu nào ngả về phía Mặt Trời sẽ có góc chiếu của tia sáng mặt trời lớn, nhận được nhiều ánh sáng và nhiệt, khi ấy là mùa nóng của bán cầu đó. Cùng lúc, bán cầu không ngả về phía Mặt Trời có góc chiếu của tia sáng Mặt Trời nhỏ, nhận được ít ánh sáng và nhiệt; khi ấy là mùa lạnh của bán cầu đó.

-> Như vậy, trong cùng một thời điểm, mùa ở hai bán cầu trái ngược nhau.

Ngày và đêm trên Trái Đất vào các ngày 22/6 và 22/12

- Trong thực tế, hiện tượng mùa có sự khác biệt theo vĩ độ:

+ Ở các vĩ độ cao (đới lạnh) quanh năm lạnh: Ở các vĩ độ gần cực, ánh sáng mặt trời đến góc thấp, tạo ra hiện tượng mặt trời chỉ nghiêng rất ít so với đường ngang. Vì vậy, lượng năng lượng mặt trời được phân bố rải rác và không đều, gây ra thời tiết lạnh quanh năm.

+ Ở các vĩ độ thấp (đới nóng) quanh năm nóng: Ở các vĩ độ gần xích đạo, ánh sáng mặt trời đến góc cao, tạo ra hiện tượng mặt trời nghiêng nhiều so với đường ngang. Lượng năng lượng mặt trời tập trung mạnh vào một diện tích nhỏ, gây ra thời tiết nóng quanh năm.

+ Ở các vĩ độ trung bình (đới ôn hoà) một năm chia thành 4 mùa: xuân, hạ, thu, đông. Ở các vĩ độ giữa, sự nghiêng của trục Trái Đất tạo ra sự thay đổi trong ánh sáng và nhiệt độ qua từng mùa. Kết hợp với quỹ đạo Trái Đất quanh Mặt Trời, điều này tạo ra bốn mùa: xuân, hạ, thu, đông. Những sự khác biệt này giúp xác định đặc điểm khí hậu và thời tiết tại các vùng khác nhau trên Trái Đất và làm cho hành tinh chúng ta trở nên đa dạng và phong phú.

Hiện tượng ngày - đêm dài ngắn theo mùa

- Vào ngày 21/3 (Xuân phân) và 23/9 (Thu phân), khắp mọi nơi trên Trái Đất đều có thời gian ngày và đêm dài bằng nhau. Trong hai ngày này, tia sáng Mặt Trời chiếu thẳng góc tại Xích đạo nên lượng nhiệt và ánh sáng của Mặt Trời bằng nhau ở hai bán cầu Bắc và Nam.

- Từ sau ngày 21/3 đến trước ngày 23/9, bán cầu Bắc ngả về phía Mặt Trời nhiều hơn. Ngược lại, từ sau ngày 23/9 đến trước ngày 21/3, bán cầu Nam lại ngả về phía Mặt Trời nhiều hơn. Bán cầu nào ngả về phía Mặt Trời nhiều hơn sẽ có ngày dài, đêm ngắn. Ngược lại, bán cầu nào ngả về phía Mặt Trời ít hơn sẽ có ngày ngắn, đêm dài.

- Trong quá trình chuyển động quanh Mặt Trời, do trục Trái Đất nghiêng và không đổi hướng nên độ dài thời gian ban ngày và thời gian ban đêm có sự thay đổi theo mùa và theo vĩ độ.

- Thay đổi độ dài ngày - đêm: Do nghiêng trục Trái Đất, độ dài ngày và đêm có sự thay đổi theo mùa và vĩ độ. Ngày 22 tháng 6, bán cầu Bắc có ngày dài hơn đêm, và ngược lại cho bán cầu Nam. Ngày 22 tháng 12, hiện tượng ngược lại xảy ra.

- Ảnh hưởng theo vĩ độ: Sự thay đổi của độ dài ngày - đêm cũng phụ thuộc vào vĩ độ. Ở các vĩ độ cận cực, có thể xảy ra hiện tượng ngày hoặc đêm kéo dài trong một khoảng thời gian.

+ Các vĩ độ cận cực: Ở các vĩ độ cận cực, như cực Bắc (vĩ độ 90°B) và cực Nam (vĩ độ 90°N), độ dài ngày và đêm có sự biến động lớn theo mùa. Trong mùa hè, mặt trời không bao giờ lặn hoặc lặn rất ít ở các vĩ độ cận cực, tạo ra hiện tượng ngày kéo dài và đêm ngắn. Ngược lại, trong mùa đông, mặt trời không bao giờ mọc hoặc mọc rất ít ở các vĩ độ cận cực, tạo ra hiện tượng đêm kéo dài và ngày ngắn.

+ Các vĩ độ trung bình: Ở các vĩ độ trung bình, như ở các thành phố lớn trên thế giới, sự thay đổi độ dài ngày - đêm theo mùa không đến mức cực kỳ đột ngột như ở các vĩ độ cận cực. Các thành phố này thường trải qua mùa hè với ngày dài hơn và mùa đông với đêm dài hơn, nhưng không có sự chênh lệch lớn như ở các vĩ độ cận cực. Sự biến động này là do góc chiếu của tia sáng mặt trời thay đổi tuỳ thuộc vào vĩ độ, tạo ra hiện tượng ngày và đêm khác nhau theo mùa và địa điểm trên Trái Đất.

- Xích đạo là nơi quanh năm có độ dài thời gian ban ngày và ban đêm bằng nhau. 

- Ở cực trong năm có 6 tháng là ngày và 6 tháng là đêm.

- Ví dụ:

+ Vào ngày 22 tháng 6, bán cầu Bắc đang là mùa nóng, có ngày dài đêm ngắn. Cùng lúc đó, ở bán cầu Nam đang là mùa lạnh, có ngày ngắn đêm dài. 

+ Ngày 22 tháng 12 hiện tượng diễn ra ngược lại. Bán cầu Bắc đang là mùa lạnh, có ngày ngắn đêm dài. Cùng lúc đó, ở bán cầu Nam đang là mùa nóng, có ngày dài đêm ngắn. 

Bài tập 1: Nghỉ hè năm nay, bố cho Nam đi du lịch ở Ô-x trây-li-a. Nam không hiểu tại sao bố lại dặng chuẩn bị nhiều đồ ấm để làm gì? Em hãy giải thích cho Nam.

Trả lời:

Bố Nam dặn chuẩn bị nhiều quần áo mát mẻ do vào dịp tết dương lịch ở Việt Nam ỏ bán cầu Bắc là mùa đông nhưng Ô – xtrây – li – a ở bán cầu Nam nên hiện đang là mùa hè. Vì vậy, Nam cần mang quần áo mát mẻ để có thể thích ứng với điều kiện thời tiết ở nơi đó.

Bài tập 2: Tại sao người dân nước Nga rất thích đến du lịch ở các nước vùng xích đạo?

Trả lời:

Người dân Nga rất thích đến du lịch ở các nước vùng xích đạo do:

Nước Nga có khí hậu lạnh gần như quanh năm, cảnh quan đóng băng, khí hậu lạnh. Những nơi ở gần xích đạo, lượng ánh sáng và nhiệt nhận được trong hai thời kì đó chênh nhau không nhiều lắm, nên khí hậu quanh năm nóng đều, các mùa không rõ rệt.

Bài tập 3: Nếu trục Trái Đất không nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo thì điều gì sẽ xảy ra với các mùa trong năm?

Trả lời:

- Khi Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời, do trục nghiêng và không đổi phương, nên các khu vực trên Trái Đất nhận lượng bức xạ Mặt Trời khác nhau theo từng thời điểm trong năm, gây ra sự thay đổi về nhiệt độ và thời gian chiếu sáng, dẫn đến các mùa.

- Nếu không có độ nghiêng này, điều gì xảy ra sẽ là:

+ Không có sự thay đổi lượng bức xạ theo mùa: Mỗi địa điểm sẽ nhận được lượng ánh sáng và nhiệt độ gần như như nhau quanh năm. Không còn sự chênh lệch rõ ràng giữa hè – đông – xuân – thu.
+ Thời gian ngày và đêm sẽ luôn bằng nhau: Mọi nơi trên Trái Đất đều có ngày và đêm dài 12 tiếng suốt năm. Không có hiện tượng ngày dài – đêm ngắn vào mùa hè và ngược lại.
+ Không còn các mùa rõ rệt: Vùng ôn đới, hàn đới sẽ không còn mùa đông lạnh giá hay mùa hè ấm áp. Vùng nhiệt đới sẽ gần như giữ nguyên kiểu khí hậu quanh năm, nhưng không có “mùa khô – mùa mưa” rõ do không có sự dịch chuyển của vành đai nhiệt đới.