Mengapa musim terjadi

Pada 3 Januari 2026, jarak Bumi dari Matahari adalah 147.1 juta km, sekitar 5 juta km lebih dekat daripada pada Juli, dan Seoul, London, serta New York sedang mengalami musim dingin.

Jawaban keliru yang umum

Tanyakan kepada sekelompok orang mengapa musim panas terasa hangat, dan banyak yang akan menjawab bahwa Bumi lebih dekat dengan Matahari pada musim panas. Kedengarannya masuk akal karena api terasa lebih panas saat kamu mendekat. Namun, angkanya menunjukkan hal berbeda. Orbit Bumi hampir berbentuk lingkaran. Pada 2026, titik terdekat, disebut perihelion, terjadi pada 3 Januari dengan jarak sekitar 147.1 juta km, sedangkan titik terjauh, aphelion, terjadi pada 6 Juli dengan jarak sekitar 152.1 juta km. Belahan utara justru paling dingin saat Bumi paling dekat.

Ada petunjuk kedua. Jika jarak menyebabkan musim, seluruh planet akan mengalami musim panas bersamaan. Kenyataannya, Desember adalah musim panas di Sydney dan Buenos Aires, tetapi musim dingin di Seoul. Pasti ada sesuatu yang memengaruhi kedua belahan Bumi secara berbeda, yaitu kemiringan sumbu Bumi.

Sumbu miring dengan arah tetap

Bumi berputar pada sumbu yang melewati Kutub Utara dan Kutub Selatan. Sumbu itu miring 23.44° dari garis tegak lurus bidang orbit. Yang penting, sumbu tetap menunjuk ke arah yang sama di ruang angkasa, menuju Bintang Utara, sepanjang tahun. Amati model sambil memutar pergerakan selama setahun. Pada Juni, ujung utara sumbu condong ke Matahari; enam bulan kemudian, di sisi lain orbit, ujung utara yang sama menjauhinya. Bumi tidak berubah. Hanya posisinya mengelilingi Matahari yang berubah.

Saat belahan Bumimu condong ke Matahari, dua hal terjadi bersamaan. Matahari naik lebih tinggi di langit saat tengah hari dan berada di atas cakrawala lebih lama, karena bagian lingkaran lintangmu yang tersinari lebih besar. Dalam model, busur kuning pada lintang yang dipilih menunjukkan siang dan busur biru menunjukkan malam. Pada 37° LU saat solstis Juni, bagian kuning jelas lebih panjang, dan tampilannya menunjukkan lama siang 14 jam 42 menit. Saat solstis Desember, lama siang menyusut menjadi 9 jam 37 menit.

Mengapa Matahari yang tinggi lebih menghangatkan

Sorotkan senter tegak lurus ke meja dan kamu akan melihat lingkaran kecil yang terang. Miringkan senter, dan cahaya yang sama menyebar menjadi oval panjang yang redup. Sinar Matahari bekerja dengan cara serupa. Berkas yang datang tepat dari atas menyinari tanah selebar berkas itu sendiri; berkas yang datang pada sudut 30° di atas cakrawala menyebar pada tanah seluas dua kali lipat, karena 1 ÷ sin 30° = 2. Setiap meter persegi lalu menerima separuh energi.

Pada 37.5° LU, ketinggian Matahari saat tengah hari sekitar 75.9° pada solstis Juni dan hanya sekitar 29.1° pada solstis Desember. Perbandingan sin 75.9° ÷ sin 29.1° sekitar 2.0, jadi saat tengah hari setiap meter persegi tanah menerima sinar Matahari sekitar dua kali lebih banyak pada Juni dibandingkan Desember, dan selama sekitar 5 jam lebih lama setiap hari. Kedua pengaruh itulah yang menghasilkan musim. Perubahan jarak memang ada tetapi kecil: sinar Matahari di perihelion hanya sekitar 7% lebih kuat daripada di aphelion, karena (152.1 ÷ 147.1)² ≈ 1.07.