为什么有四季变化?
地球以倾斜姿势围绕太阳旋转。
围绕太阳旋转的轨道面叫黄道面,它和地球本身的赤道面有一个交角(黄赤交角)。所以导致在公转一周(一年)的时间内,太阳直接照射在地球的纬度有变化。
在夏至时,太阳直射的纬度在最北边(北回归线),这时北回归线(在我国为台湾-广东-广西-云南一带)以北地区太阳的角度最高,单位面积收到的热量最多。如下图所示,在高角度斜射时,一束光的能量只需要分给a面积的地方;而低角度斜射时,一束光的能量需要分给b面积的地方。所以在夏至左右时,北回归线以北地区地面接受到的热量最多。
同理,当冬至左右,太阳直射在南回归线,北半球太阳斜射的角度最小,接受到的热量最少。
由于地球公转一圈,太阳的直射位置发生变化,一个地方接受到的热量有周期性变化,导致一个地方的气温有周期性的升降。这个周期为公转一周的时间,即一年。
那么,为什么夏至左右不是最热的时候呢?因为一个地方是不是最热并不在于它接受到的热量是不是最多,而在于它接受到的热量是不是比失去的更多。夏至之后,虽然接受到的热量在缓慢减少,但比失去的还是要多,所以气温还在上升,一直到七八月份开始反转,气温才逐渐降低。同理可以解释一般冬至也不是最冷的时候。
2019-03-03 · 致力于图书出版、影视IP
为什么有四季的变化?这是困扰人类很久的问题,直到人类认识到地球在宇宙中的位置,才找出了这个问题的答案。
我们知道,地球围绕着太阳公转,同时又绕地轴自转。当它围绕着太阳运行时,自己也像个陀螺似地旋转。那么,如果地球的轴线(从北极直通到南极的线)与它围绕太阳运行的轨道成直角,我们就不会有季节变化,一年的每一天也都会一样长。
但是,地球的轴线是倾斜的。这是因为地球受到了三种作用力的影响。一种是太阳的引力,再就是月亮的引力,第三种是地球本身的旋转作用力。结果,地球就以倾斜的姿态围绕着太阳运行。这些作用力使地球终年保持这一姿态不变,所以地球的轴线永远指着一个方向——北极星。
这就是说,在一年当中,北极有些时候向太阳一侧倾斜,有些时候又向另一侧倾斜。由于这一倾斜的原故,太阳光有时直射地球赤道以北,有时直射赤道,有时则直射赤道以南。太阳直射的地方不同,造成了地球不同地区的不同季节。
当北半球转向太阳时,赤道以北各国进入夏季,赤道以南各国则进入冬季。当太阳光直射南半球时,这里就是夏季,北半球则是冬季。每年最长的一天叫做“夏至”,最短的一天叫做“冬至”。
在全世界任何地方,都有两天昼夜相等。这两天分别在春季和秋季,正好是夏至与冬至、冬至与夏至当中。一个日子是“秋分”,在9月23日前后,另一个日子是“春分”,在3月21日前后。
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