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越近越热,地球冬天比夏天更靠近太阳,为什么冬季却很冷?

太阳就像一个大火炉,我们离它越近,就越暖和。就拿水星来说,它是八大行星中最接近太阳的一颗行星,被太阳光照射的那一面温度高达427摄氏度。

地球平均距离太阳1.5亿公里,按照离太阳的距离远近,它在八大行星中排第三,离太阳第二近的是金星。金星虽然还没有水星离太阳近,但由于内部大气中的温室气体含量过高,导致金星表面的平均温度高达450℃以上,比水星表面的温度还要高。

目前,地球表面最冷的地方在南极,温度可以达到零下90℃;地球表面最热的地方温度可以达到50℃以上。不过平均下来,现在地球表面的平均温度大约在15℃左右。

以赤道为界,地球可分为南、北半球。我国在北半球,全世界有一多半人口都生活在北半球。当北半球处于冬季时,南半球那边正好与此相反,是炎炎夏季。因此对于南半球的人来说,这篇文章的标题是有问题的,不过看到这篇文章的几乎都是北半球的人。

一般来说,冬季气温普遍偏冷,夏季气温普遍偏热。可是你知道吗?当北半球处于冬季时,地球离太阳恰好很近。

地球绕太阳的公转轨道是一个椭圆。每年公历的12月21或22或23日,就是二十四节气中的冬至,而夏至则是每年公历6月20或21或22日。目前在冬至或者夏至过后大约14天左右的时间,地球就恰好经过近日点或者远日点。也就是说,每年公历1月初,地球离太阳最近;7月初,地球离太阳最远。数据显示,地球在近日点与远日点离太阳的距离相差了大约500万公里。

按理说,离太阳越近越热,那为什么离太阳很近的时候北半球反而很冷呢?

离太阳越近温度越高,这并没有错。只是地球公转轨道偏心率仅为0.0167,500万公里只是1.5亿公里的三十分之一,这点距离变化对地球气温的影响并不大。近日点的时候,地球所接受到的太阳辐射只比远日点强了不到6%。

对地球气温影响更大的是太阳光的直射与斜射,以及太阳光的照射时长。而这两者都与地轴的倾斜有关。

地球公转轨道平面也被叫做黄道面;地轴则是一个假设的地球自转轴,通过地心,连接南北两极。地轴与黄道面的夹角为66度34角分,地轴黄轴的夹角为23度26角分(这个角度也被叫做黄赤交角)。地理上南北回归线以及南北极圈的划分就与这两个角度有关。

正是因为地轴存在倾斜,在地球公转的过程中,阳光才会产生直射或者斜射。

在地球公转的过程中,地轴北极始终指向宇宙中的同一个方向――北极星方向。当地球离太阳比较近时,那时由于地轴倾斜的关系,太阳光大部分都斜射于北半球。由于斜射,太阳光要穿过更厚的大气层才能到达地面,单位面积上接收的太阳辐射变弱,北半球的气温自然也就变低了。

而此时南半球正好与之相反,大部分地区都能被太阳光直射,正处于夏季。不过这并不意味着南半球的夏季比北半球的夏季更热,因为南半球大部分都是海洋,而陆地大多分布在北半球,受海洋的影响,南半球的夏季并不是很热。

受地轴倾斜的影响,夏季昼长夜短,冬季昼短夜长;且南北半球纬度越高的地方,一年中昼夜长短的变化也就越大。南北两极每年分别有一半的时间会出现极昼、极夜现象。白天变短,即日照时长变短了。

不管是阳光的斜射,还是日照时长,这一点在地面上都可以很形象地感受到。

在北半球远离赤道的地面看太阳,正午的太阳总是悬挂在南方天空中,座北朝南就源于此。冬季太阳斜射时,太阳在南方天空中的高度也会下降,并且越往北太阳的斜射也就越厉害,正午时分太阳在天空中的高度也就越低。太阳东升西落与地球自转有关,地球的自转速度是恒定的。当太阳高度较低时,每天在天空中走过的路径(一条大圆弧)就会变短,日照时长自然也会变短。

需要注意,地轴的也并非一成不变,地轴其实也在动,可以分为进动、章动和极移,只是这一变化十分缓慢微弱,短时间内感觉不到。

其中进动带来的影响最大。进动也称岁差,是指地轴绕黄轴的圆锥形运动,周期大约为2.58万年。这种变化日积月累,将会对历法、节气产生影响。

受木星等天体引力的影响,地球公转轨道也并非恒定不变,会发生漂移,周期大约为2.1万年。在800年前,北半球的冬至日和近日点刚好重合,而在大约1.2万年后,北半球的冬至将和远日点重合,那时北半球的冬季将比现在更冷。

对于地表局部的气温,影响因素就更多了,包括海陆分布、地形地势、洋流、大气环流等因素。

例如,同样是处于高纬度地区的北欧,该地区却不像西伯利亚、阿拉斯加那样寒冷,主要就是因为北欧环海,且有来自北大西洋的暖流影响,让当地的气温并没有同纬度的其它地区那样寒冷。那些沿海地区,气温日较差和气温年较差都小于内陆地区,不会像内陆某些地区那样出现“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的现象。