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为啥地球离太阳近时是冬天_越近越热,地球冬天比夏天更靠近太阳,为什么冬季却很冷?

2024-01-03 18:38 来源:网络

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越近越热,地球冬天比夏天更靠近太阳,为什么冬季却很冷?

接近太阳的地方温度的确更高,但地球的公转轨道偏心率只有0.0167,这意味着500万公里的距离变化仅占其与太阳平均距离1.5亿公里的三十分之一,因此这种微小的距离变动对地球气候的影响微乎其微。实际上,影响地球气温更重要的因素是太阳光线的直射与散射以及日照时间的长短,而这二者均受到地轴倾斜的影响。

地球公转的轨道面被称为黄道面,而地轴则是假想的地球自转轴,穿越地心并连结着南北两极。地轴与黄道面之间的夹角约为66度34分,同时地轴与黄赤交角(即地轴与黄道面垂直线的夹角)为23度26分。这两个角度决定了地理上的南北回归线及南北极圈的位置划分。

正是由于地轴的倾斜,在地球围绕太阳公转期间,太阳光线才会产生直射或散射的现象。在此过程中,地球的地轴北极始终指向宇宙中的固定方向——北极星的方向。当地球靠近太阳时,由于地轴的倾斜,太阳光线主要向北半球倾斜入射。由于散射效应,阳光需穿透更厚的大气层才能抵达地面,导致单位面积接收到的太阳辐射减弱,进而使得北半球的气温降低。

与此相反,此时南半球大部分地区能接收到太阳的直射,正处于夏季状态。然而,这并不意味着南半球的夏季会比北半球更炎热,原因在于南半球主要由海洋覆盖,而大部分陆地位于北半球。海洋对气候的影响使得南半球的夏季并不会过于酷热。

地轴的倾斜还导致夏季白昼长黑夜短,冬季反之;并且随着南北半球纬度的升高,一年中昼夜长度的变化也会更为显著。南北两极每年各有半年时间会经历极昼或极夜现象。随着白天时间缩短,即日照时间减少,这一现象在地面上直观可见。

在北半球远离赤道的地带观察太阳,人们会发现正午时分太阳总是在南方天空中悬挂。这也是“坐北朝南”这一说法的来源。冬季太阳倾斜照射时,太阳在南方天空的高度降低,且越向北,太阳的倾斜角度越大,正午时分太阳在天空中的位置就越低。由于地球自转,太阳东升西落,而当太阳高度较低时,其在天空中每日移动的轨迹(即一个大圆弧)便会缩短,进而导致日照时间的减少。

值得注意的是,地轴并不是完全静止不动的,它自身也在发生运动,包括进动、章动和极移,尽管这些变化非常缓慢且微弱,短期内难以察觉。

其中影响最大的是进动,也就是所谓的岁差现象,指的是地轴围绕黄轴做圆锥形旋转,周期约为2.58万年。长期积累下来,这种变化会对历法和节气产生影响。

此外,受到木星等天体引力的影响,地球公转轨道也会发生漂移,周期约为2.1万年。在约800年前,北半球的冬至日恰好与近日点重叠,而大约1.2万年后,冬至将与远日点重叠,那时北半球的冬季将会比现在更加严寒。

至于地表局部的气温,影响因素更加复杂多样,其中包括海陆分布、地形地貌、洋流和大气环流等。举例来说,尽管地处高纬度地区,北欧并未如西伯利亚或阿拉斯加般寒冷,主要原因在于北欧周边环绕着海洋,且受到了来自北大西洋暖流的影响,使得当地的气温相比同纬度其他区域较为温和。一般而言,沿海地区的气温日较差和年较差都要小于内陆地区,因而也不会出现如同内陆某些地区“早上穿皮袄,中午穿短袖,围炉吃西瓜”的奇特景象。

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