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在北半球的冬天即将来临之际,地球却正在离太阳越来越近,这引发了人们的疑惑和好奇。这种情况实际上是由于地球的轨道形状引起的。地球绕太阳运行的轨道呈椭圆形,因此在不同的时间点,地球离太阳的距离也会有所不同。而当前正是地球在其轨道上距离太阳最近的时刻,这一现象被称为“近日点”。尽管地球继续朝离太阳最远的点运行,但在近日点附近,太阳的热量依然可以促成北半球的冬季到来。这种现象的周期性变化是天文学中非常普遍的现象,也为我们解释了季节交替的自然规律提供了重要的线索。
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地球每围绕太阳公转一圈,地球上就完成了一个一年四季的轮回。现在的天气一天天在变冷,根据我们多年来在北半球的生活经验来看,寒冷的冬天就快要到了,然而有一个有趣的现象是,现在的地球正向着近日点运行,也就是说,北半球的冬天快要到了,地球却离太阳越来越近,这是什么情况呢?
不可否认的是,当地球处于近日点的位置时,由于接收到更多的太阳辐射,地球的温度就会比远日点高一点。但在地球的公转过程中,其与太阳之间的距离变化最大也就500万公里左右,而地球与太阳的平均距离却高达1.5亿公里,因此可以看到,在一年之中,日地距离的变化对地球温度影响是非常小的。
那么是什么在决定地球的温度的呢?
当我们打开手电筒,将它发出的光线投射到墙面上时,墙面上就会出现一个光斑,简单观察一下我们就会发现,在手电筒发出的光线与墙面垂直的情况下,这个光斑是最亮的,而随着光线相对于墙面倾斜度的增加,这个光斑的范围就会越来越大,也越来越暗淡。
这个现象可以用简单的物理知识来解释:因为手电筒发出的光线是由一定数量的光子组成,所以手电筒形成的光斑面积越小,其单位面积里接收的光子数量就越高,相应的能量也就越高,反过来讲也是一样的。
现在我们把上述的手电筒换成太阳,就可以清楚地了解到,太阳光在地球上的直射点附近的区域,其单位面积接收到的太阳能量就是最高的。我们可以简单地理解为,太阳光在地球上的直射点在哪里,哪里就是夏天。
地球公转的轨道所在的平面,被人们称之为“黄道面”,因为地球自转轴与黄道面并不是垂直的,它们之间有一个大约为66度34分的夹角,所以在地球公转的过程中,太阳光在地球表面的直射点,就会在北回归线和南回归线之间周期性地移动。
由于现在太阳光在地球表面的直射点,正在不断地向南回归线移动,相对于我们北半球而言,太阳光的倾斜度就会逐渐加大,这会造成北半球单位面积内接收到的太阳能量减少,从而使北半球进入冬天,相应的,现在的南半球就会越来越热,并慢慢地进入炎热的夏天。
顺便讲一下,在地球的赤道地区,由于在一年之中有两次太阳光的直射,即使太阳光的直射点离开了,也始终距离这片区域这里不远,所以赤道地区的气温几乎全年都会处于一个炎热的状态,根本就没有冬天可言。
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