为什么一年有四个季节?而且四季温差大,这是什么?
这使得地球围绕太阳公转时,太阳的直射点在北回归线和北回归线之间来回移动。当直射点在北回归线时,北半球接收太阳辐射较多,为夏季,南半球接收较少,为冬季。当直接点在南回归线时,北半球接收太阳辐射较少,为冬季,南半球接收较多,为夏季。当直射点在赤道上时,南北半球接受的辐射是一样的,一个在春天,一个在秋天。
目前地轴倾角只有23.5度(其实在地球历史上,地轴倾角也是有变化的。但是幅度不大。)。想象一下如果是45度。地球会分两季,就像在极圈一样,有半年的极昼和半年的极夜。
更具体地说,
这是因为地球有两个基本运动,一个叫自转——地球自身的自转,一个叫公转——围绕太阳的自转。
绕着穿过南北极的地轴进行自转,方向是自西向东。离两极越远,转速越快。与两极等距的圆称为赤道。地球自转一周的时间是一天,也就是24小时。
地球绕太阳公转的速度是每秒30公里,需要365天,5: 48: 46。也就是一年,天文学上称为北回归线。地球绕太阳运行的轨道是椭圆,长径和短径相差不大,可以近似为正圆。太阳在这个椭圆的一个焦点上,但焦点不在椭圆的中心,所以地球和太阳的距离有时更近,有时更远。1月初,地球离太阳最近,为147,100000公里,称为近日点。7月初,地球离太阳最远,为152,100000公里,称为远日点。实际上,地球在近日点时,北半球是冬天,南半球是夏天,在远日点时,北半球是夏天,南半球是冬天。这说明四季的变化与近日点和远日点无关。
那么四季的变化是怎么来的呢?与公转有关,但决定性条件是地球必须斜着绕太阳转;如果地球围绕太阳垂直旋转,那么太阳光线将始终直接在地球赤道附近,地平面与其他地方的太阳光线之间的角度永远不变,因此地球上的四季不会有变化。
我们知道,地球上一个平面的温度与太阳光是直射还是斜射该平面有关。那么这种效果是怎么产生的呢?我们来分析一下。假设有一个固定大小的梁。当它直接入射到一个平面上时,它投射到平面上的光斑会是一个正圆,而当它倾斜时,光斑会是一个椭圆,椭圆越倾斜,照射到更大面积上的光就越多。我们可以理解为,光斑区域的光线在光束倾斜时较薄,在光束直射时较厚。这就是为什么阳光直射时温度较高,斜射时温度较低的原因。我们知道温度是决定季节的主要因素,所以我们不难理解,阳光直射的地方会是夏天,斜照最厉害的地方会是冬天,介于两者之间的地方是春天或秋天。
那么四季的交替是如何形成的呢?这和地球的倾斜有关。正是由于地球斜着绕太阳旋转,阳光直射以赤道为中心,以北回归线为界,一年扫过南北一次,从而形成了地球上一年四季交替有序的现象。
具体情况是这样的:当地球公转到3月21左右的位置时,太阳直射赤道。此时北半球的太阳是斜的,是春天,南半球是秋天。当地球转到6月22日左右的位置时,太阳直射北回归线,北半球进入夏季,而南半球是冬季。9月23日左右,太阳再次直射赤道,北半球进入秋天,南半球转入春天。当地球转到65438+2月22日左右的位置时,太阳直射南回归线,北半球进入冬季,南半球进入夏季。接下来就要进入新的一年,新一轮的四季又要开始了。