地球的公转
大自然中为什么有四季,春夏秋冬,周而复始?一样的,很多朋友会回答说,“这谁不知道啊!因为地球的公转呗。”那么请问地球是怎样公转的?有没有人能够说清楚,讲明白?抱着这样的态度,我深入思索了这一问题,也查找了一些资料,以下是我的归纳和总结。
黄道面是近圆的椭圆
我们知道地球是近似于球的椭球。地球绕太阳公转的轨道是近似于圆的椭圆。那么好,既然是椭圆,就必然有近日点和远日点,我们很自然的想到,地球位于近日点时是夏天,位于远日点时是冬天。有没有道理,有道理。对不对,不对。我一开始就是这么想的,后来查找了资料,我错了。
在用太阳的公转解释春夏秋冬四季更替这件事上,地球绕太阳公转的,近似于圆的椭圆轨道,对我们所要探讨的问题几乎没有影响。所以我们可以把地球绕太阳公转的轨道看成是圆的。我们知道,地球以南极和北极的连线为轴自转。地球的自转轴和地球绕太阳公转的轨道平面(黄道面)之间有一个夹角,我们在这里把它叫做倾斜角。正是因为这个倾斜角的存在,才导致了春夏秋冬,四季更替。
我们都知道,中国的绝大部分地区位于北温带,也就是北纬23.5度以北,北纬66.5度以南。在这一地区,春夏秋冬,四季分明。
我们知道,地球自转轴与地球绕太阳公转的轨道平面(黄道面)之间的夹角,大约是66.57度。(经查阅黄道面和赤道面之间的夹角大约是23.5度,和地球自转轴的倾斜角成互余关系,可以用立体几何得到。)我们以地球北极所指的方向为北偏东66.57度,以地球南极所指的方向为南偏西66.57度,建立坐标系。上北下南,左西右东。
冬至,大约在阳历每年12月21日——23日交节。冬至时地球位于太阳正东,太阳直射南回归线,北半球太阳光高度角最小,白昼时间最短,但温度不是最低。随即,地球由太阳正东位置向正西位置运动,太阳直射的位置从南回归线移动到北回归线。
地球运动到太阳正西位置时是夏至,大约在阳历每年6月21——22日交节。夏至时太阳直射北回归线,北半球太阳光高度角最大,白昼时间最长,但温度不是最高。随即,地球由太阳正西位置向正东位置运动,太阳直射的位置从北回归线移动到南回归线。如此反复。
为什么太阳直射南回归线时,北半球的白昼最短呢?让我们充分发挥自己的想象力。赤道面和地球绕太阳公转的轨道面之间有一个23.26度的夹角。平行太阳光照射到地球以后,不考虑一