אך המציאות? הרי היא לפניכם בתמונות

במסגרת הלימודים בתיכון למדנו בשיעור גיאוגרפיה על התופעה של מפנה דרומי/צפוני. שאלתי את המורה שאלה והוא לא ידע לענות, ואמר לי לחפש תשובה באינטרנט, ובין השאר יעץ לי לנסות לברר ולשאול בפורום שבאתר שלכם. ובאמת בחיפוש בגוגל אחת התוצאות הפנתה אותי לכאן, וראיתי שאחד בשם ז'ק כתב על התופעה. אז אולי אתם או הוא תדעו לענות לי על השאלה.
השאלה שלי קצת מורכבת, כי יש כמה דברים שלמדתי בכמה מיקצועות, וזה לא מסתדר לי ביחד.
והשאלה היא: המורה הסביר לנו שהסיבה שבמדרון הצפוני (שפונה לצד צפון) יש יותר צמחיה מהמדרון הדרומי (שפונה לצד דרום) זה בגלל שהמדרון הדרומי חשוף יותר לשמש מאשר הצפוני.
והשאלה שלי היא, למדתי שבחורף השמש היא דרומית ובקיץ היא צפונית. אז יוצא לפי זה שבקיץ שזה הזמן הכי חם השנה המדרון הצפוני חשוף יותר לשמש מהדרומי. ולעומת זאת בחורף אומנם המדרון הדרומי מקבל יותר שמש מהצפוני, אך מצד שני שניהם מקבלים כמות גשם שווה, והשמש לא כ''כ חזקה בשביל לייבש את המדרון הדרומי באופן משמעותי כמו בקיץ. וכאן אני מכניס לשאלה עוד משהו שלמדתי, וזה תהליך הפוטוסינתזה שחשוב מאוד לגדילה של הצמחים. אז יוצא שבחורף שהשמש דרומית אז המדרון הצפוני נמצא כל הזמן בצל ומקבל מעט מאוד שמש, ואילו המדרון הדרומי מקבל שמש במשך כל היום, מה שצריך לגרום שתהליך הפוטוסינתזה בצמחיה במדרון הדרומי יהיה הרבה יותר חזק מאשר במדרון הצפוני, ובשילוב זה ששניהם מקבלים גשם בכמות שווה ואילו הדרומי מקבל גם שמש והצפוני לא, אז היה צריך שהצמחיה בדרומי תהיה מפותחת יותר מהצפוני בחורף, ואח''כ בקיץ הצפוני יתייבש מהר יותר בגלל השמש שהיא צפונית. אז למה באמת במדרון הדרומי הצמחיה הרבה יותר דלילה מאשר בצפוני.
אשמח לקבל תשובה- מתן.

תמיד היא נמצאת בדרום, בקיץ היא מגיעה עד זווית של סביב 80 מעלות בשמיים, זווית מאוד גבוהה (די קרוב לזנית השמש שזה 90 מעלות, כלומר שמש במרכז השמיים - זה קורה רק באזורים שקרובים לקו המשווה) ובחורף זווית סביב 35 מעלות, זווית נמוכה יחסית אך לא באופן קיצוני כמו בצפון אירופה למשל.
בקו המשווה השמש בחצי מהשנה תהיה בצד צפון ובחצי מהשנה בצד דרום אך תמיד תהיה בזווית גבוהה יחסית (ופעמיים בשנה במרכז השמיים).
בחצי הדרומי של כדור הארץ המצב בדיוק הפוך מאשר אצלנו, כלומר השמש תהיה בכיוון צפון והעונות יהיו הפוכות מאשר אצלנו.

התשובה היא קצת ארוכה, אך על רגל אחת אענה לך שהאמת היא שאם כל הנתונים שכתבת היו מדוייקים במאה אחוז אז מן הסתם לא הייתי יודע לענות, או יותר נכון שהמציאות במקרה הזה באמת היתה שונה.
אז איפה נמצא חוסר הדיוק ? דבר ראשון במה שכתבת שבקיץ השמש היא צפונית. טעות- השמש היא תמיד דרומית, רק שבקיץ נקודות הזריחה והשקיעה באופק הם יותר צפוניות, אבל מהלך השמש במשך היום הוא דרומי גם בקיץ.
חוסר דיוק שני- לצורך תהליך הפוטוסינתזה הצמח אינו זקוק לקרינה ישירה של השמש ובמשך כל שעות היום, אלא גם במקום מואר באור יום ללא שמש ישירה מתקיים התהליך.
תשובה מפורטת יותר אולי אכתוב בל''נ בהמשך או מחר ככל שיאפשר הזמן והכח. (הדבר דורש הרבה זמן וסבלנות, מה שקצת חסר לי כעת).

מכיר את הקולטים של דודי השמש? לאיזה צד מכוון הקולט? נכון- לדרום. ולא רק בשביל למקסם את הקליטה של השמש בחורף שאז השמש דרומית, אלא גם בגלל הקיץ שגם בו השמש דרומית.
למרות שגדעון מצפת מרבה לשתף כאן ולציין את העובדה שבחורף השמש נמצאת באופק הדרומי (הכרמל) ואילו בקיץ בצפוני (הר אדיר), אבל ראוי לציין שהימצאות השמש באופק הצפוני בקיץ היא בשעת השקיעה, וגם זה רק בימים הארוכים ביותר בשנה (שזה בחודש יוני ולפני תקופת שיא החום הקייצי של חודשי יולי- אוגוסט).
ונפרט יותר- נקודת הזריחה והשקיעה של השמש באופק המזרחי והמערבי היא תמיד צפונית יותר מאשר מיקום השמש באופק במהלכה של השמש ממזרח למערב, רק שבקיץ נקודת הזריחה והשקיעה באופק הם יותר צפונה, ואילו בחורף הם דרומיים.
מרגע הזריחה השמש מתחילה במסלול בשמיים לצד דרום, כאשר בחצות היום היא מגיעה לנקודה הדרומית ביותר באופק, ומכאן ואילך היא מתחילה שוב להצפין עד השקיעה. כאמור- בחורף גם נקודות הזריחה והשקיעה וגם מסלול השמש באופק ממזרח למערב- כולם בצד דרום. ואילו בקיץ יש זמן מסוים בשעות הבוקר המוקדמות וכן בשעות אחר הצהריים המאוחרות שבה השמש יכולה להצפין, אך ברוב שעות היום ודוקא בשעות של שיא החום השמש נמצאת באופק הדרומי.
אז לסיכום- בחורף השמש נמצאת במשך כל שעות היום באופק הדרומי, וכן בחלק גדול מחודשי הקיץ, ורק בימים הארוכים ביותר אז השמש נמצאת בחלק קטן מהיום גם באופק הצפוני, אבל זה כאמור רק בשעות הראשונות והאחרונות של היום שהן השעות הפחות חמות ושבהם עוצמת קרינת השמש פחותה. בשאר שעות היממה השמש נמצאת באופק הדרומי בכל חודשי הקיץ, שאלו כאמור שעות שיא החום.
ולכן הנחת היסוד שלך שבקיץ השמש היא ''צפונית'' אינה מדויקת, כי ביותר מ- 90% מהשנה השמש נמצאת באופק הדרומי, וזה כולל את הקיץ. ורק בזמן מועט בשנה ובשעות מעטות ביום השמש נמצאת גם באופק הצפוני, אך אלו כאמור שעות בודדות שבהם עוצמת קרינת השמש פחותה.
מעתה תבין שמדרון הפונה לצד דרום חשוף לשמש בין בחורף (חשיפה של 100%) ובין בקיץ (חשיפה כמעט מוחלטת חוץ משעות בודדות במשך תקופה מוגבלת). ולעומת זאת המדרון הפונה לצד צפון נחשף לשמש באופן הרבה יותר מוגבל.

כל הכבוד על התשובות הארוכות.

נחל כזיב ליד המונפורט

השמש שוקעת מעל הר אדיר שהוא צפונית לצפת, כך שלכאורה השמש מצפון לנו בקיץ אבל זו אשליה אופטית שהוסברה ע"י ז'ק

מסלול השמש בשמיים כפי שהוא נראה לנו מהווה עיגול מתחת לכוכב הצפון, וזו הסיבה האמיתית לאשליה האופטית שהשמש זורחת ושוקעת מצפון לנו בקיץ

כרגע בעבודה. אשתדל לענות על חלקה השני של השאלה (פוטוסינתזה) מאוחר יותר היום. (אולי אצרף גם תמונה להמחשת הענין אם אספיק לצלם).
בכל מקרה- מה שענו לך כאן החברים אתמול הוא כבר 99% מהתשובה. (אבי וחנוך עשו את זה קצר ולענין. בזמן שישבתי לכתוב את תשובתי באריכות כבר הספיק אבי לענות את התשובה בקצרה, עם תוספת של חנוך לאחר מכן. אם הייתי יודע הייתי חוסך לעצמי את כל הכתיבה הארוכה).

בקיץ, המסלול של השמש בשמים (מהזריחה ועד השקיעה) הוא ארוך יותר,
אבל עדיין - רב שעות היום, וביניהם בשעות החום, השמש נמצאת מדרום לאופק מזרח-מערב, ורק סמוך לזריחה ולשקיעה היא מקבלת רכיב צפוני (כלומר - רק אז היא צפונית לאופק מזרח-מערב),
כלומר, גם בקיץ - בשעות החום השמש נמצאת מדרום (בחורף אין לה כלל רכיב צפוני), זה מספיק כדי לענות על השאלה שלך ????

הרבה ענו בנוגע למסלול השמש, אני רוצה להוסיף משהו בנוגע לחלק השני. פוטוסינתזה הוא אכן תהליך חשוב שמשפיע על גדילה של צמחים. אבל הרבה פעמים, בטח באקלים הישראלי, הוא לא הגורם המגביל. תחשוב על מדבר - השמש שם קופחת ויש פחות עננות - למה הצמחים שם לא גדלים כל הזמן ולא מכוסה שם ביער צפוף?
הסיבה היא שעודף שמש, התייבשות הקרקע וחום רב הם גורמים לסטרס אצל צמחים, בעיקר צמחיה עשבונית חד שנתית ונבטים צעירים. כלומר בעונת הקיץ המדרון הדרומי מקבל יותר מדי שמש והמדרון השני (בגלל המיקום הדרומי של מסלול השמש) כן מקבל מנוחה מהשמש הקופחת, פחות לחות מתייבשת מהקרקע והצמחים חשופים לפחות חום וסובלים פחות מהסטרס של עודף חום.

כמו שיש חנוך א', אז צריך שיהיה מתן א' (השואל) ומתן ב' (המשיב). בכל מקרה- מתן ב' כמעט שחסך לי את הצורך להתייחס לנקודה השניה בשאלה של מתן א' (פוטוסינתזה), כי הוא ענה בקצרה מה שרציתי לכתוב יותר באורך. אך יש נקודה מסויימת שאולי ארצה להרחיב עליה מאוחר יותר אם יהיה לי כח וסבלנות, אך בגדול חברי הפורום כבר ענו תשובה די מלאה על שאלתו של מתן א'.

בנוסף למה שכתב מתן ב', במפנה דרומי יש כל כך הרבה שמש שהצמח לא צריך הרבה עלים וצבע חזק בעלים( הרבה כלורופלסטים) כדי לכבל את האור שהוא צריך ולכן הצמחים עם פחות עלים ועם עלים פחות ירוקים כמו בתמינה ששלח חנוך.

חנוך בתור מורה למדעים ציפיתי ממך לתשובה הנ"ל.

ב22 ליוני בדיוק מעל הר אדיר. וב16 לדצמבר כמעט בשיא הדרומי שלה מאחורי רכס הכרמל (מגדל האוניברסיטה),
אשתדל ב21 לדצמבר לצלם שוב.

15 לאוגוסט ו2 לספטמבר

מכיון השואל הוא תלמיד תיכון, הדבר מחזיר אותי לאותן שנים בהם התפרנסתי כעובד הוראה (אם אפשר להחשיב את מקצוע ההוראה במדינתנו כ''פרנסה''...). השתדלתי כמה שיכולתי לנסות לחבב על התלמידים את הלימודים וזאת באמצעים שונים, בראש ובראשונה ע''י העברת החומר הנלמד בצורה הברורה והמעניינת ביותר, וזאת בין השאר ע''י שימוש בהמחשות כגון מצגות מעניינות וכדו'. (זוכרים את סדרת החידונים כאן מלפני שנתיים בנושא ''מושגים מטאורולוגיים'' ? זו היתה דוגמא לאחד מן האמצעים). אז בואו ונסכם את התשובה של חברי הפורום עם קצת המחשות והשלמות של כמה דברים, בתקוה שמתן (וגם המורה שלו) יצאו מרוצים. (לצורך זה טרחתי לצאת היום לשטח ולתעד כמה תמונות לצורך המחשה).
אז מה נשאר להשלים אחרי כל מה שחברי הפורום כבר כתבו? כמעט שום דבר. לכולם ברור מדוע בקיץ במדרון הפונה לצד דרום תהיה צמחיה דלילה ביחס למדרון הפונה לצד צפון, וזאת בגלל קרינת השמש החזקה בצד דרום שמייבשת את הקרקע ואת הצמחיה. וכאמור- גם בקיץ השמש היא דרומית ולא צפונית (שזה היה שורש הטעות בשאלה).
אך אחרי כל מה שנכתב עדיין יש נקודה שאני רוצה יותר להתמקד עליה, וזאת תופעת מפנה צפוני/דרומי גם בשיא החורף. וכאן שאלתו של מתן עדיין מרחפת באוויר. הרי בשיא החורף לכאורה יש לצמחיה מספיק מים לצורך צמיחתה בגלל הגשם שיורד, והמדרון הפונה לצד דרום מקבל את אותה כמות מים כמו המדרון הפונה לצפון ואף יותר. ומאידך- המדרון הפונה לדרום מקבל יותר קרינה של שמש חורפית (שהיא שמש ''לא שורפת'' כמו בקיץ) מאשר המדרון הפונה לצפון שנמצא יחסית בצל, וא''כ בשילוב כמות המים שצד דרום מקבל פלוס מנות קרינה של שמש חורפית המאיצה את תהליך הפוטוסינתזה, היה מתבקש שלפחות בחורף הצמחיה בצד דרום תהיה לא פחותה מאשר בצד צפון ואף תהיה יותר מצד צפון.

תמונות של המדרון הדרומי היום בצהריים. א''א שלא להבחין בהבדל העצום בין המדרון הצפוני למדרון הדרומי שהוא כמעט קירח ביחס למדרון הצפוני. הצמחיה בו דלילה בהרבה מבחינת סוגי הצמחיה ובצפיפות, וכן גובה הצמחיה יחסית נמוך בשונה מהמדרון הצפוני בו הצמחיה כבר יחסית גבוהה.

גבעת הזית היא דוגמא קיצונית לתופעה של מפנה צפוני/ דרומי, ובמיוחד בתקופת החורף. 
כאמור ההבדלים בין המדרון הצפוני לדרומי בגבעה הם ממש ממש גדולים עד שמי שרואה את התמונות של שני המדרונים מתקשה להאמין שמדובר בתמונות שצולמו בסמיכות מקום כאשר קיים מרחק של כמה מטרים בלבד ביניהם. 
וכאן השאלה מתחדדת- כיצד בתקופת החורף הגשומה נוצר כזה הבדל ענק בין שני המדרונים. והשאלה מתחדדת במיוחד לנוכח העובדה שהמדרון הדרומי מקבל וסופג בפועל כמות גשם גדולה יותר מאשר המדרון הצפוני, וזאת בשל המבנה של המדרון הדרומי שבו השיפוע מתון יחסית, ותנאי הספיגה של  הגשם בקרקע טובים יחסית. לעומת זאת המדרון הצפוני תלול יחסית, וגשם חזק שיורד נשטף ע"ג הקרקע ויוצר סחף ורובו אינו נספג בקרקע. בנוסף לזה- גשם המלווה ברוחות דרום מערביות חזקות נבלם ויורד ע"ג המדרון הדרומי, ואילו המדרון הצפוני התלול נמצא בכעין "צל גשם" כאשר הגשם ברובו עובר מעליו. ושוב מתחדדת השאלה- כיצד נוצר הבדל גדול כזה בחורף בין שני המדרונים. (וכל זה עוד לפני השאלה בקשר לתהליך הפוטוסינתזה שלפי ההגיון קיים בחורף יותר בצמחיה שבמדרון הדרומי מאשר במדרון הצפוני).

לפניכם תמונות שצילמתי היום בצהריים בגבעת הזית. כל תמונה כוללת שתי תמונות, כאשר הראשונה היא מהמדרון הדרומי והשניה מהמדרון הצפוני. (בשביל שיהיה נחמד בשתיים מן התמונות צילמתי במקביל פרחים שגדלים במדרונים). שמים לב להבדל המאוד בולט בין התמונות ? צבע הקרקע הבהיר בתמונה הראשונה והמאוד כהה בתמונה השניה. אומנם בשתי התמונות מדובר באותו סוג קרקע בדיוק, אך ההבדל בצבע נובע מהעובדה שהקרקע המצולמת במדרון הדרומי היא קרקע יבשה, ואילו הקרקע המצולמת במדרון הצפוני היא קרקע רטובה ובוצית.
אנחנו כמעט שבוע לאחר מערכת הגשם האחרונה. במדרון הצפוני עדיין ניכרת המערכת האחרונה באופן בולט בצורת קרקע רטובה ובוצית. לעומת זאת הקרקע במדרון הדרומי כבר הספיקה להתייבש (לפחות שכבת הקרקע העליונה). ההפסקות הקיימות בארץ בין גשם לגשם והימים שטופי השמש שבאים באותן הפסקות גורמים לקרקע החשופה לשמש להתייבש, כך שהלחות נשארת רק בשכבות הקרקע היותר פנימיות. 
את התמונה השלישית צילמתי היום בצהריים במדרון הצפוני. כפי שאפשר לראות בתמונה, למרות שמדובר בשעת צהריים של יום בהיר ויבש (35% לחות עם 24 מעלות בשעת הצילום), הצמחייה עדיין מכוסה בשכבת טל מסיבית. ההליכה בתוך הצמחייה במדרון הצפוני היתה כמו הליכה בצמחייה לאחר ירידת גשם כאשר כל הצמחייה עדיין רטובה לגמרי מהטל שירד בלילה. (למעשה הצמחייה במדרון בימים אלה לא מתייבשת במשך שעות היום ונשארת רטובה באופן קבוע). לעומת זאת במדרון הדרומי התייבש הטל כבר בשעות הבוקר.
והמסקנה מכל זה- אומנם יכול להיות שבפועל כמות גשם היורדת על המדרון הדרומי גדולה יותר מאשר במדרון הצפוני, אך השמש המגיעה לאחר מכן וזורחת באופן ישיר על המדרון הדרומי גורמת לו להתייבש, כך שלצמחייה הגדלה במדרון הדרומי יש שפועל פחות מים זמינים לצורך תהליך הגדילה, מה גם שצמח החשוף לזריחת שמש ישירה (ואפילו שמש חורפית) מאבד יותר נוזלים. לעומת זאת המדרון הצפוני אינו חשוף כ"כ לשמש וכמעט שלא מתייבש, ואדרבה- ירידת הטל מביאה למצב של רטיבות כמעט תמידית על הצמחייה במדרון הצפוני. הבדל זה בא לידי ביטוי בצמיחה המסיבית במדרון הצפוני לעומת גדילה פחותה  בהרבה במדרון הדרומי.

אומנם תהליך הפוטוסינתזה הוא תהליך חשוב ביותר בהתפתחות הצמח, אך כאשר אנו באים לקבוע איזה מן הדברים יש לו משקל גדול יותר בהתפתחות הצמח, אז בודאי שהספקת המים לצמח היא הפקטור המרכזי בהתפתחות הצמח. צמח שיקבל את מלוא מנת האור שהוא זקוק לה אך יסבול ממחסור במים לא יתפתח, לעומת צמח שיקבל את כמות המים הדרושה לגדילתו שיתפתח יותר אף אם יסבול ממחסור בכמות האור שהוא נחשף לה. (רק במצב קיצון שבו הצמח לא יחשף כלל לאור הצמח יתקשה להצליח להתפתח).
ולסיכום הפוסט- הסיבה שהמדרון הצפוני עשיר בצמחיה יותר מאשר המדרון הדרומי הוא בגלל העובדה שהשמש הנמצאית באופק הדרומי מייבשת את המדרון הפונה לצד דרום, ודבר זה נכון אף לימי החורף כפי שכבר הארכתי לעיל. ומכיון שהפקטור המרכזי להתפתחות הצמח זה כמות המים שהצמח מקבל, ככל שהצמח מקבל יותר כך הוא מתפתח יותר. ואף שיתכן שצמח הנמצא במדרון צפוני יהנה מפחות מנות אור ביחס למה שמקבל צמח שנמצא במדרון הדרומי, בכ''ז מכיון שסוף סוף גם צמח הצומח במדרון הצפוני מקבל אור יום במשך כל שעות היום, למרות שהוא חשוף פחות לאור שמש ישיר, בכ''ז מנות האור שהוא מקבל מספיקות בכדי לאפשר לו להתפתח, ובצירוף כמות המים שהוא מקבל הוא יתפתח בסופו של דבר הרבה יותר מאשר צמח הגדל במדרון הדרומי.

מבחינת טחב על הצד הצפוני יותר מהדרומי?

איזה כיף לגלות כזה אתר ופורום עם אנשים עם כל כך הרבה ידע. בכלל הכל כאן כל כך מעניין, וזה ממש כיף לגלות מקום חדש כל כך מעניין וציבעוני. אגב, המורה שלי כנראה גולש כאן, כי היום הוא אמר לי שהוא ראה את השאלה שלי ואת התשובות, והוא אמר לי- איזה פדיחה שלא ידעתי את התשובה, אבל כל החיים לומדים. אז תודה לכולכם, ויהיה כיף להמשיך לעקוב אחרי מה שאתם מפרסמים כאן.

א. יש להקפיד במינוח: מפנה צפוני הוא הפונה צפונה ולמעשה הוא המדרון הדרומי, ולהיפך. יש להיצמד לשיטה אחת, המפנה או המדרון, אחרת נתבלבל ביניהם.
ב. המפנה הדרומי עשוי להיראות עשיר יותר בחורף, אך זו בעיקר צמחיה חד-שנתית. במפנה הצפוני מתפתחת צמחיה מגוונת ורב-שנתית וזה מה שיוצר את ההבדל המובהק לאורך כל השנה - צמחיה רב-שנתית ירוקה. בנוסף, צמחיה רב-שנתית יוצרת קרקע ומונעת את סחיפתה; קיומה מרכך את עוצמת הגשם על פני הקרקע והשורשים אוחזים בקרקע בעת אירועי נגר עילי.

חוץ מזה, קודמי הטיבו לתאר את הסיבות הבסיסיות להבדל בין המפנים

(א) אם שמת לב, הקפדתי בתגובותי להדגיש כמה פעמים ''פונה לצפון/דרום'', ולא לכתוב רק ''מדרון צפוני או דרומי'' כי תלוי במה מדובר. כאשר מדובר לדוגמא בהר או גבעה, אז המפנה הצפוני הוא במדרון הצפוני, ואילו המפנה הדרומי הוא במדרון הדרומי. (ולכן כשהתייחסתי למה שקורה בגבעת הזית באמת כתבתי מדרון צפוני ודרומי, כי בגבעה הצד שבו נמצא המדרון והצד שאליו פונה המדרון הוא אותו צד). לעומת זאת כאשר מדובר בשטח דוגמת ערוץ נחל, אז המדרון שבצד צפון של הנחל פונה לצד דרום ואילו המדרון שבצד דרום פונה לצד צפון.
(ב) במקרה של גבעת הזית מדובר בצמחיה חד שנתית בשני המידרונים, אך בכל זאת הפערים בין המדרונים הוא ממש עצום גם בחורף. ואדרבה- תופעת הסחף קיימת דוקא במדרון הצפוני עקב תלילותו הרבה, ואילו במדרון הדרומי השיפוע מתון יחסית ויש פחות סחף, ואם כל זה קיים כאמור פער עצום בין שני המדרונים לטובת המדרון הצפוני.