Question

由《两小儿辩日》引发的问题

我们最近在学两小儿辩日，老师布置了两个问题：
（1）为什么早上的太阳大如车盖，中午的太阳却如盘盂？
（2）为什么早上太阳刚出来时凉爽，中午时却炎热？

用科学的道理来解释是最好的

Answer 1

⑴因为早上地球表面有云气，透过云气来看太阳，就显得太阳大。中午云气消散，就显得太阳小，其实太阳的大小并没有变。我们看白色图形比看同样大小的黑色图形要大些。这在物理学上叫“光渗作用”。当太阳初升时，四周天空是暗沉沉的，因而太阳显得明亮，而在中午时，四周天空都很明亮，相对之下，太阳与背衬的亮度差没有那样悬殊，这也是使我们看起来太阳在早晨比中午时大些的原因。总之，在早晨和中午太阳离我们的距离是一样的，所以其大小也是相同的，而看起来早晨的太阳比中午时大些是因为眼睛的错觉。
⑵ 因为在夜里太阳照射到地面上的热度消散了，所以早上感到凉快；中午，太阳的热度照射到地面上，所以感到热。 中午时较早晨热，是因为中午时太阳光是直射在地面上，而早晨太阳光是斜射在地面上，可以看出太阳光直射时，地面和空气在相同的时间里、相等的面积内接受太阳的辐射热较早晨太阳光斜射时多，因而受热最强。所以中午较早晨时热。

而实际上，天气的冷热主要决定于空气温度的高低。影响空气温度的主要因素，是由太阳的辐射强度所决定的，但太阳光热并不是直接使气温升高的主要原因。因为空气直接吸收阳光的热能只是太阳辐射总热能的一小部分，其中大部分被地面吸收了。地面吸收了太阳辐射热后，再通过辐射、对流等传热方式向上传导给空气，这是使气温升高的主要原因。

Answer 2

第一个问题是因为空气折射
第二个问题是因为太阳高度角不同，中午直射，能量比较集中

Answer 3

（1）为什么早上的太阳大如车盖，中午的太阳却如盘盂？
答：早上看到的太阳是太阳的象，因为水平射向地面，在穿过大气层时，入射角和折射角都大，形成的象也大。中午垂直照射入射角和折射角都小，象和太阳大小几乎相等。看上就小。
（2）为什么早上太阳刚出来时凉爽，中午时却炎热？
答：太阳光早上射在地面的角度小，地面吸收的热就小，中午直射，吸热多。其实，中午和早上离我们一样近。