如今已經(jīng)是七月初了,翻了一下日歷,7月7日是小暑節(jié)氣,7月11日開始入伏。一年當中最炎熱的時候就要到了。那么此時的地球帶著我們走到哪里了呢?
夏季烈日
我們知道地球在圍繞著太陽公轉(zhuǎn),一刻也不停歇。地球圍繞太陽一周所用的時間就是一年。那么地球在一年當中圍繞著太陽走過了多長的一段距離呢?如果我們把地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道看做是一個圓形,那么太陽就位于這個圓形的圓心上,地球到太陽的距離就是半徑。日地平均距離大約是1.496億公里。由此我們就可以得出地球繞日軌道的周長,大約是9.4億公里。
地球和太陽
在一年之中,地球帶著我們圍繞太陽跑了9.4億公里的路程,平均速度達到了29.78公里/秒,即每小時10.72萬公里,一天大約257萬公里。在一天的時間內(nèi),地球就帶著我們在太陽系中跑了超過自身直徑200倍的距離。這是不是很不可思議呢?
有趣的是,地球圍繞太陽的公轉(zhuǎn)軌道并不是完美的圓形,而是一個近似圓形的橢圓形軌道。這就意味著地球到太陽的距離有時候遠一些,有時候會近一些。地球距離太陽最近的地方叫做近日點。相反,地球距離太陽最遠的地方叫做遠日點。每年的1月初,地球會抵達近日點,而7月初則到達了遠日點。
遠日點和近日點
現(xiàn)在就是7月初,地球已經(jīng)抵達了遠日點。這是一年當中地球距離太陽最遠的時候。那此時的地球距離太陽有多遠呢?答案是1.521億公里。而在1月初抵達近日點的時候,日地距離則有1.471億公里。兩者相差了500萬公里。
有的朋友會好奇:“地球位于近日點和遠日點時,天上的太陽是不是不一樣大???”的確是這樣的。我們的眼睛看物體總是遵循著近大遠小的原則。同樣一個物體,距離越遠它就越小。天上的太陽也是這樣的。通過計算可以得知,7月初位于遠日點時看到的太陽的視直徑要比1月初進入近日點時看到的太陽視直徑要小3%。
近日點和遠日點看到的太陽大小
當然了,這3%的差距我們的肉眼是無法分辨出來的。
聊到這里,有朋友就會產(chǎn)生這樣的疑惑:“不對??!7月初地球抵達遠日點,距離太陽最遠,地球接收到的太陽熱量應該是更少了,那應該很冷才是?。≡趺磿茄谉岬南募灸??而且馬上就來到三伏天了?!?/p>
的確,當?shù)厍蛭挥谶h日點時,它接收到的太陽輻射能量比在近日點的時候少了。但近日點和遠日點相差的500萬公里對地球接收到的熱量并無太大影響。500萬公里對于我們來說可是一段不小的距離。但是對于地球公轉(zhuǎn)軌道來講卻微不足道,地球軌道的偏心率只有0.017。
地球繞日軌道
如果我們把地球公轉(zhuǎn)軌道畫作一個半長軸為1米的橢圓,那么地球公轉(zhuǎn)軌道的半長軸和半短軸之間的差值僅有0.14毫米。因此,我們完全可以把地球公轉(zhuǎn)軌道看做是一個圓形。
這么看來,地球位于遠日點時和我們處在炎熱的夏季沒有太大的關系。真正造成地球上寒暑交替的四季變化原因是地球黃赤交角的存在。黃赤交角就是地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道面和地球的赤道面之間的夾角。黃赤交角為23°26′。
黃赤交角
正因為黃赤交角的存在造成了地球在圍繞太陽公轉(zhuǎn)時,太陽的直射點會在南北回歸線之間來回移動。每年的6月22日夏至時,太陽的直射點移動到了北回歸線上。此時太陽直射北半球,北半球獲得的太陽熱量達到了最大值。因此北半球迎來了炎熱的夏季。正好相反,此時的南半球處于太陽斜射狀態(tài),是一年中最寒冷的時候。
北半球夏季的地球
太陽的直射點對南北兩半球氣溫的影響,要遠遠大于遠日點和近日點的影響。明白了這一點,我們對地球位于遠日點時,北半球卻迎來了炎熱的三伏天這件事也就不覺得奇怪了。
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