Question

地球公转

Answer 1

在我们学习了地球自转之后，我们开始研究起了地球的公转。

首先，我们是怎么知道地球是有公转轨道的呢？那肯定是因为我们的四季在无形的变化之中，温度也随之变化，还有昼夜长短的变化，使我们开始注意到地球的公转。

那么它究竟是怎样的一个轨道呢？

在我们班有人是这么想的，让地球绕着太阳走一个圆不就好了嘛，这也是绕着太阳走了一周啊。所以大概模型是一个样子的↓↓↓

模型大概就是这样，让地球毫无波折的绕太阳一圈儿，反反复复，就是一个完完整整的360°的圆。

但是这样真的是对的吗？很快我们又发现了这样其实并不准确。就像地球有四季，那么四季是怎样形成的呢？肯定就是在地球离太阳比较近的时候是夏天，地球离太阳较远的时候是冬天。因为太阳散发热量，离他越近就越热，这是顾名思义的。但是，如果地球的归公转轨道真的是这个样子，就似乎没有发生四季的变化。所以，首先这个得出的结论被我们pass掉了。

于是我们便开始了新的研究。在一次一次不断跟进推论当中，我们猜想到了另一种新的模型。他的样子似乎让司机有了变化，那就是不在让这个运转轨道是一个单单纯纯的圆，而是变成了一个不太整齐的椭圆↓↓↓

这副图的模型，我们将四季地球大概差不多停留在的那个位置也标了出来，这样变得更加清晰的判断这个模型究竟正不正确。

可惜，也正是因为标的太过于清楚，我们绞尽脑汁想出来的新地球模型也就这样被简单明了的pass掉了。为什么呢？我们一起来看一下。首先非常明显我们观察到的一点，他是对称的，那要四季干什么呀？是这两个季节代替不就好了吗？就如图中一班那春和秋那明明离开了一样进啊，温度肯定也是相同的，那找一个不就好了吗？而且还有夏和冬，他们两个也离太阳一样远，只要合二为一就够啦，干嘛那么麻烦要分四个季节呢，所以这个模型绝对是不对的。

虽然遇见了很多困难，我们的地球模型也被pass掉了很多次，但是因为我们强烈的好奇心，我们又一次开始研究他究竟是怎样的一个模型。

这回我们总结了前面两次的经验，首先要保证的是一定要离太阳有远有近，才能产生四季的变化，其次，对称肯定是不对的啦，那样温度怎么能产生明显的变化呢？于是我们的第三个模型出来了↓↓↓

首先看到这幅地球公转图，有很多人就会想啊，这不就对了嘛，这很符合我们以上所需要的呀。夏天离太阳近，冬天离的远，春秋均等。这明明就很一样嘛。但此时其实你仔细想一想，这个模型还是不对。哪里不对了呢？我们来看一看。

首先呢，当然是符合我们之前所说的，离太阳近就热，离太阳远就冷，离太阳不近不远为均等温度适宜，这样的四季变化，当然是最理想的，不过你看，从下夏变到秋好像还可以，但是从秋变到冬都时间怎么过的那么长啊？我们从立夏到立秋需要经历立夏，小满，芒种，夏至，小暑，大暑这六个节气。可明明从立秋到冬至应该也是六个节气啊，可是为什么它的轨道会更长一些呢？难不成因为他的每个节气时间比其他的时间要长？貌似不太可能，因为古人发明24节气时，是把他们同时立为15天一换的。所以这个也是不正确的。

再次，又一个推论模型被pass掉了。但我们依然没有放弃。继续去寻找他究竟是怎样的一个模型。

于是顾名思义的事情发生了，我们的新模型又建构出来了。不过这回我们所猜想模型的过程，可并没有那么无脑，而是经过了很长很长时间的推断。我们首先想到的是呢，如果它的温度变换，以这几种离太阳远近关系都不同，那还有什么办法呢？可就在这时有人说了出来-----那就是高低！高低？！高低，怎么用来让地球公转轨道模型产生四季变化呢？这就是因为太阳的直射。

为什么会跟太阳的直射有关系呢？而这一点就要做的实验，就正如我们每天所感受到的。早中晚，早上与晚上太阳并不是那么的热，让你感觉空气中的温度也是温暖的。可是到了中午，太阳就会让你感觉到比早晚更加的热一些。这个的原理大概就是因为中午太阳是直射我们，而早上和晚上，太阳就像在地平面上，斜视我们一般。太阳的直射就会产生很大的热量。如果你还是不能理解，那我们用一个简单的小实验来解释一下。就像你如果拿着一个手电筒，手电筒的光源垂直向下，你会发现那个映在某个东西上的点光源很小，但却极其亮，就像太阳一般，那是紫外线聚集很强烈的地方，会很热很热。然后你将手电筒微微倾斜，不断的倾斜，你会发现那个点光源逐渐的拉长，从一个完完整整的圆变成了一个有点尖的椭圆，而那时那里的光就不会再很强烈，而它的面积也会扩张，紫外线会四处分散，也就不至于导致那片区域非常的热。所以这大概就是太阳直射的一个原理。

所以太阳的直射是非常重要的，而我们由此就推理到了这样的一个图↓↓↓

因为我们要太阳是直射她的，所以情况只有在两种，一种是让地球在太阳的正下方，一种就是让他在太阳的正上方。而正是这样，当我们这个图会发现它是竖起来的，因为要更准确地表示高低，但是这样子我们分析起来可能会不太方便，因为之前都是在用平面的来分析。所以我们现在把它放平，只把轨道放平，其他什么都不变↓↓

现在他，很准确的横了过来。于是随之常理，我们开始对这个模型进行了研究。首先，我们现在需要检验他是否能核对正确的四季温度变化。在我们验证的过程中，同时加上太阳的直射。因为先前已经解释过了，四季运转的变化一定跟太阳的直射有很密切的关系。

这一回，我们又把四季给大至的标了上去，这样便再次有利于分析。我们先以我们所居住生活的北半球为例，来分析四季温度的变换。

而我们在此又对这个图做出了许多的改动，但中规中矩还是一样，是为了更好的解析。我们首先来看一下那个标着符号一的地球，我们先不论他究竟处于四季的哪个位置，先可以看一下太阳的直射究竟直射到了哪个位置。根据下面的一些字，我们得知在地球上的蓝色线表示赤道，而我们可以在图中看出箭头指向的地方是赤道的下方，也就是南半球。而我们如果再说得更加精确一点的话，那条线是整个球的南回归线。那么这证明什么呢？这证明太阳现在直射着南半球，而我们的温度变化是以北半球为例的，所以在他没有被太阳直射的那个半球，现在一定不是夏天。因为根据我们之前所对太阳直射给出的推断，太阳所直射的位置应该是夏天。那么现在很明显了，既然他要直射点不在北半球，那么北半球就应该是冷的，太阳直射点现在刚好在南半球，于南半球相反的我们就应该是冬天。那么只确定了这一个位置就能确定全部吗？一定不是，所以我们现在来，看一下那个标志符号二的球。

在图中我们也可以看到那个标志符号二的球，它被太阳的直射点好像正好在赤道的位置。那么现在太阳直射点的位置再迟到就证明现在太阳的直射点既不散糖扮穷，也不在北半球，所以这个时候，温度应该是均等的。而在四季当中，只有春天和秋天温度事比较适意的，所以他若不是秋天就是春天，这个我们现在还无法准确的判定。现在我们再来看一下那个标志符号三的地球，如果把符号3地球也推算出来，我们就比较好确定符号二与符号四，究竟是春还是秋了。

还是一样，我们可以在图中看到这回太阳的直射点好像不在迟到了，那他在哪儿呢？啊！他好像正在北半球，或许在精确一点，他现在的位置是北回归线。那么与标识符号e的星球相比，当太阳的直射在南回归线向时，我们北半球是冬天，那么如果现在太阳直射点在北回归线上，那么这样就证明北半球可能是夏天。因为有的时候，大家可以去地球仪上参考我们中国所在的位置，其实就正在北回归线上面。所以也就是说，当太阳直射点在地球的这个位置时，我们这里是夏天。那么既然夏天和冬天都已经推出来了，那么符号2和符号4就更容易推出来。

在图中我们也可以看到，其实标志符号似的星球与标志符号二的是一样的。他们被太阳直射点所照耀到的地方都是赤道，只不过标着符号似的，地球直射的赤道位置是地球的另一面。但这又意味着什么？这意味这两个星球所在位置的温度，时间应该是相等的。那么究竟要怎样区分它们呢？不能，你说这个球是春我说这个球是秋吧。所以咱们现在就需要看太阳直射点位置的移动了。

从标着符号1的星球，到标着符号二的星球，太阳的直射点位置是从南回归线到了赤道。而这变化的方向正是逐渐再向北变化。而北半球正是我们所居住，并且以他为例来寻找温度变化规律的一个半球。所以从南回归线到赤道逐渐向北，这只意味着我们生活的地方在逐渐变暖。那么从冬天要经过秋天变暖，还是经过春天变暖呢？这个问题，真的是一年级的小孩子都知道肯定是春天啦，所以这个问题的答案我们也有了眉目，那就是标着符号二的星球是春天。

而不仅只有这一点能证实标着符号二的星球是春天，咱们再看标志符号三的星球已经被判定是夏天了。那么标着符号二的地球到标着符号三的地球。他的太阳直射点变化是从赤道变到了北回归线，这也就证明他越来越热了。而春和秋哪个季节会变得越来越热呢？答案当然也是春天，所以可以确定标准符号二的星球是春天了。当然已经确定她是春天，那么标志符号似的星球绝对也就是秋天了。

所以这一轮四季温度变化，我们总算是搞明白了。

那么既然她符合我们四季温度的变化规律，这就证明这个模型是对的啦。不枉费我们的一番苦心去研究这个很难很难的模型。但是他为什么就成功了呢？前面几个也有跟它相似啊？可为什么偏偏他是正确的，而其他的却是错误的呢？这就需要我们仔细的观察了。其实如果你的眼睛很敏锐，应该早就能发现了我们，当我们把这个竖着的轨道衡过来时，地球变成了斜的。你可以再看看之前我们推理的轨道，地球一直都是直立的，的，它直立着围绕着太阳转。这样会让太阳的直射点无法指着南回归线，赤道几北回归线，所以无法产生四季的变换规律。所以才不正确。

不过就在这个时候，有人会疑惑了，难道只要符合司机温度变化的规律，它就一定是正确的模型吗？其实我们开始也有这样的疑惑。他只符合了四季温度变化的规律，还没有符合昼夜长短变化的规律，于是我们便开始对这个昼夜长短变化的规律，在这个模型上进行了研究。

现在我们终于不用叫他们标至符号的地球了，而直接可以将它命名为处在秋天，夏天，冬天和春天的地球。但其实那样标注了地球位置还是不够准确。因为在那个位置上，只是那一天的温度，而并非是个一个季节的温度。那么既然这样，那这四个天到底是哪几天呢？这当然也非常简单了，代表冬天的那个地球就是冬至，春天的是春分，夏天的是夏至，秋天的是秋分。而就在这四天里面，昼夜长短也是正确的。

你看，在冬至那一天，我们北半球一般都是最黑暗的时候，那天是夜最长昼最短时刻。这个的原因当然是因为太阳并未照射到我们。那天，此时的我们应该是背对着太阳的。而南半球却正好接收到了太阳的直射，所以他们那里会比较热，而我们这里却会使冬天。

然后我们再来看一看，春分那天。春风那天人人都知道他们是昼夜平均的。而这也正好是温度平均的太阳直射点直射赤道。既没有直射在北回归线上，也没有直射在南回归线上，所以大家都是处于一个平均的状态，不管是时间还是温度。

随后，我们再来分析一下夏至，在夏至这一天，大家都知道，他是昼最短夜最长的。与冬至正好相反。而这时，太阳的直射点也正在直射着我们的北回归线，南方的那边并未被直射，所以这里应该就是热的，而南方那边却并不暖和。而我们知道他昼最长的原因应该就是太阳正在直射着我们，夜最短，也就是太阳直射着我们时间比较长。而此时的南回归线那一边应该正处于我们在冬至时候所体会到的吧。

最后的秋分，我们也不必再多说她和春分一样，是昼夜平等的，时间也是相等的。

而我们现在再来看一下，太阳直射点位置的移动有没有给昼夜长短变化规律带来什么帮助。首先，据我们分析温度变化时候得出，从冬至到春分，太阳直射点是从南回归线逐渐变到赤道向北移动的。而在这途中，太阳将一点一点的靠近我们所生活的北半球，黑夜也将一点一点的缩短。而正好到春分的那一刻，夜晚变得和白天一样长了。夜晚再从太阳直射点从南回归线变道赤道的时候逐渐缩短，而白天在逐渐变长。

然后我们再来看从春分到了夏至这个时间，太阳的直射点在从赤道慢慢的转向北回归线，还是在向北移动。而在这个变化的过程当中。白天在不断的增长，夜晚在不断的缩小。从春分结束的那天开始，他们就不再平均了。于是很自然地到了夏至，白天是最长的夜晚也是最短的。

而我们现在再让夏至到秋分，这时候太阳直射点从北回归线，又逐渐的转向了赤道。白天又在不断的缩短，而夜晚就在不断的增长。这时候其实太阳的直射点还是依然在向北移动。只不过在从秋分便到冬至时，他就转了一个360°回到了原点。这就是昼夜长短的变化规律，很明显，这个模型也再次解决了我们的这个难题。所以他就真的是那个正确的模型啦。

这个就是完整的地球公转图，上面既有时间的变化，也有温度的。

但为什么会有这一系列证明这个模型是正确的呢？这个问题的答案可不好猜。那就是因为有黄赤夹角的存在。那么什么是黄赤夹角呢？下面由我来解释一下:

                                          黄赤夹角，其实就是由地球公转轨道面(黄道面)与赤道面形成的交角。他们的角度约为23°26’。他们的角度并非不变的，他一直有细微的变化，但由于变化过于小，所以短时间可以忽略不计。

这就是黄赤夹角。

所以这就是他大致的样貌，黄赤夹角就是这样形成的。而也正是因为他的存在，我们的地球才能有四季温度的变化及昼夜长短变化的规律。所以他真的是一个非常重要的点。

所以这就是地球的公转所给我们带来的变化。地球的公转很重要，我们在研究他的公转轨道时，也遇到了很多新的难题。但在研究这些难题时我们的思维是活跃的，我们在享受这种思考的过程。

这就是地球运动当中的地球公转