冬天,太陽并不是發(fā)熱變少了,太陽是由核反應(yīng)驅(qū)動的巨大的火球,表面全年都保持著大約5800攝氏度的高溫。它在所有方向上不斷產(chǎn)生大量的熱輻射,主要是以紅外波、可見光和紫外波的形式。這種輻射遍布整個太陽系,傳到哪里就加熱哪里。
有些人認為地球在冬天變得更冷,因為地球離太陽很遠,但是這個想法是錯誤的。事實上,在北半球的夏季,地球離太陽最遠,而不是冬天。但是與太陽的距離對地球所接收到的太陽光的影響不大,因為與太陽的距離并沒有真正改變太多。地球離太陽大約有150000000公里。在一年的時間里,地球到太陽的距離最大變化了500萬公里。
下面的圖,是按地球圍繞太陽全年的軌道比例繪制的。在這個尺度上,地球在太陽軌道上最左邊的點是302像素,此時是遠日點,在最右邊點是太陽的298像素,是近日點。所以,地球離太陽遠近距離變化幾乎察覺不到。
地球上冬季較冷,是因為地球自轉(zhuǎn)軸的傾角導(dǎo)致的,地球自轉(zhuǎn)的軸相對于繞太陽的軌道傾斜大約23度。以我們所在的北半球為例,冬天太陽光是“傾斜”著照射的,所以大量的太陽光會被反射走。同時,相信大家都有體會,冬天的影子都很長,這就相當(dāng)于太陽光有相當(dāng)多的一部分被擋住了,地球單位面積接收的太陽光功率減少了,也就導(dǎo)致了從太陽得到的熱量減少。而且,冬天的白天更短,夜晚更長,這意味著地球受熱的時間短,散射的時間長。綜合這幾方面的原因,冬天就很冷了。
相反,夏天時,太陽光的角度偏向垂直,影子很短,地球單位面積接收的太陽光功率增加了,而且白天長,夜晚短,這就導(dǎo)致了夏天很熱。
按照這個理論,高緯度的地區(qū)太陽光更傾斜,所以高緯度的地區(qū)往往比低緯度的地區(qū)冷。比如,我國的東北,常常比海南地區(qū)冷。南北極常年太陽光都非常傾斜,所以南北極常年都很冷,而赤道地區(qū),太陽光常年都是垂直照射的,所以赤道一直都很熱。
有趣的是,當(dāng)北半球的太陽光非?!皟A斜”時,南半球的太陽光就非常偏向垂直了。這意味著當(dāng)北方是夏天的時候,南方是冬天。
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