近日,網絡上流傳這樣一則消息:從今年5月22日起太陽會遠離地球,到達“遠日點”,這個時期天氣會因此變得比較寒冷,并會持續至今年八月。
難道今年夏天不會再遭遇“桑拿天”了?我們從科學的角度分析一下,究竟有沒有這回事呢?
何謂“遠日點”?
17世紀初,開普勒證明了行星是沿橢圓軌道繞太陽運動,并不是一個正圓,并且太陽處在橢圓兩個焦點中的其中一個上——這就是著名的開普勒第一定律。
根據開普勒第一定律,通過計算,距離太陽近一點的地方叫“近日點”,此時,地球距離太陽大約是1.471億千米,在橢圓軌道遠一點的地方叫“遠日點”,距離大約是1.521億千米。
地球公轉的時間是一年。也就是說,地球繞太陽轉一圈的時間是一年。可想而知,一年中,地球必然會經歷一個“近日點”,一個“遠日點”。
而根據地球繞太陽公轉的軌道,每年的1月地球會到達“近日點”,7月會達到“遠日點”。
地球到達“遠日點”時,真的會變得比較寒冷嗎?
根據我們的日常經驗,每年的1月,是北半球的冬天,這時氣候比較寒冷,而在天文學上,地球此時恰恰是處于“近日點”的時候。
而當7月地球轉至“遠日點”的時候,北半球又正好是夏季,氣候相對比較炎熱。
這么看來,天氣的冷熱,似乎和“近日點”“遠日點”并沒有什么關系。
這是為什么呢?從數據來看就一目了然了。兩點之間雖然相差了500,0000千米(152100000-147100000=5000000),看似很遠,但如果和地球到太陽平均距離相比,就顯得微不足道了。通過計算發現,這個差值只占到地日平均距離的的3.3%(5000000÷149600000=0.033),也就好比100米和100.33米的區別,幾乎可以忽略不計。
既然距離上幾乎沒有差別,那太陽傳遞到地球上的熱量在兩個點上差別也不大,近日點的時候地球所接受到的太陽輻射只比遠日點強了不到6%。
影響氣溫變化的主要因素到底是什么?
那么問題來了:導致我們地球表面的冷熱變化、四季交替的原因到底是什么?
回答這個問題時,讓我們先回憶一個場景,當我們在郊外游玩,晚上點起一團篝火,圍繞在周圍歡歌跳舞時,是不是離火堆越近越溫暖,越遠越感受不到溫度,因為能量的傳遞是有范圍和方向性的。
太陽源源不斷發出的巨大能量,經過長途跋涉到達地球,呈現的狀態是已經是類似平行光的方式,有點像手電筒朝我們照了過來。由于地球是一個帶有傾斜角度的“球”,不同的地區接收到的光的角度不同,能量也有所不同,正是因為這個原因,當地球在繞太陽公轉的時候就會呈現周期性的一個變化。
每年到了6月22日左右,太陽會直射北回歸線,這一天就是北半球的夏至日,而此時的南半球正處于寒冷的冬季。
此后由于地球也在不停的朝著太陽旋轉,直射點也會慢慢像南移動,到了9月23左右,太陽會直射赤道,這一天北半球將迎來秋季,而南半球則是春季。
隨著地球的不斷旋轉,當到了12月22日左右,地球會來到“近日點”附近,這時太陽會直射南回歸線,這一天就是北半球的冬至日,而南半球剛好是夏季。
地球就是這樣周而復始的不停旋轉,從而產生了四季的變化。
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