我們知道地球在宇宙中的運(yùn)動(dòng)是十分復(fù)雜的，其中有兩種運(yùn)動(dòng)是最基本的，一種就是地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也就是地球繞著地軸自西向東做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)一圈就是一天，時(shí)間是23小時(shí)56分4秒，稱為“恒星日”；另一種是地球的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也就是地球繞著太陽(yáng)自西向東做繞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)一圈就是一年，時(shí)間是365天6小時(shí)9分10秒，稱為“恒星年”。
關(guān)于近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)
地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道面我們稱為“黃道平面”，地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道是一個(gè)近似于正圓的橢圓軌道，其偏心率僅為0.0167（約接近0就越圓），由于萬(wàn)有引力是相互的，所以地球和太陽(yáng)之間是相互吸引的，因此嚴(yán)格來(lái)說(shuō)地球是繞著太陽(yáng)和地球兩者的公共質(zhì)量中心在轉(zhuǎn)動(dòng)，不過(guò)這個(gè)質(zhì)量中心離太陽(yáng)中心很近，我們也可以近似看成地球就是圍繞太陽(yáng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)。
八大行星公轉(zhuǎn)軌道動(dòng)態(tài)圖
太陽(yáng)并不位于地球公轉(zhuǎn)橢圓軌道的中心，而是位于其中的一個(gè)焦點(diǎn)上，這樣一來(lái)，地球在公轉(zhuǎn)過(guò)程中就有一個(gè)距離太陽(yáng)最近的位置，稱為“近日點(diǎn)”，近日點(diǎn)大約距離太陽(yáng)1.471億千米，地球大約每年在1月初運(yùn)行到近日點(diǎn)；一個(gè)距離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的位置，稱為“遠(yuǎn)日點(diǎn)”，遠(yuǎn)日點(diǎn)大約距離太陽(yáng)1.521億千米，地球大約在每年7月初運(yùn)行到遠(yuǎn)日點(diǎn)。
近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)
德國(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒提出了行星公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的三大定律，第一定律是所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道都是橢圓，太陽(yáng)位于其中一個(gè)焦點(diǎn)。第二定律是行星和太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等。第三定律所有行星繞太陽(yáng)一周的時(shí)間的平方和其軌道長(zhǎng)半軸的立方成比例。根據(jù)開(kāi)普勒第二定律，地球在近日點(diǎn)附近公轉(zhuǎn)速度較快，而在遠(yuǎn)日點(diǎn)附近公轉(zhuǎn)速度較慢。
嚴(yán)寒的冬季
每年1月初，當(dāng)?shù)厍蛭挥诮拯c(diǎn)的時(shí)候，距離太陽(yáng)最近，比在遠(yuǎn)日點(diǎn)的時(shí)候近了大約500萬(wàn)千米，也就是會(huì)接受到更多的太陽(yáng)輻射能，所以此時(shí)地球大氣層的平均溫度會(huì)達(dá)到全年的最高值。那么，問(wèn)題是1月初明明地球得到了更多的太陽(yáng)輻射，而我們卻是處在一年中最寒冷的冬季呢？
二分二至日和近遠(yuǎn)日點(diǎn)
這個(gè)問(wèn)題其實(shí)很簡(jiǎn)單，1月初時(shí)地球位于近日點(diǎn)，從全球來(lái)看確實(shí)得到了更多的太陽(yáng)輻射，但是對(duì)于南北半球氣溫影響更大的是太陽(yáng)直射點(diǎn)的位置，也就是正午太陽(yáng)高度的大小以及晝夜長(zhǎng)短的影響。此時(shí)，太陽(yáng)直射點(diǎn)位于南回歸線附近，南半球正午太陽(yáng)高度較高，白晝較長(zhǎng)，處在炎熱的夏季季節(jié)；而北半球此時(shí)正是一年中正午太陽(yáng)高度最低的時(shí)段，白晝也較短，所以處在寒冷的冬季季節(jié)。
中國(guó)一月平均氣溫分布圖
為什么正午太陽(yáng)高度會(huì)影響地面熱量呢？這主要和大氣層有關(guān)系，太陽(yáng)輻射在經(jīng)過(guò)大氣層時(shí)會(huì)被大氣層削弱一部分能量，而太陽(yáng)高度越低，經(jīng)過(guò)大氣層的路徑就越長(zhǎng)，另外能量在地表也更加分散，所以地面單位面積得到的太陽(yáng)輻射能也就少了。因此，每年1月份，地球公轉(zhuǎn)位于近日點(diǎn)，而我們北半球地區(qū)卻是一年中最冷的冬季。
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