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) 地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道面我們稱為“黃道平面”,,地球繞太陽公轉(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),由于萬有引力是相互的,,所以地球和太陽之間是相互吸引的,,因此嚴(yán)格來說地球是繞著太陽和地球兩者的公共質(zhì)量中心在轉(zhuǎn)動(dòng),不過這個(gè)質(zhì)量中心離太陽中心很近,,我們也可以近似看成地球就是圍繞太陽中心轉(zhuǎn)動(dòng),。 八大行星公轉(zhuǎn)軌道動(dòng)態(tài)圖 太陽并不位于地球公轉(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,,地球在公轉(zhuǎn)過程中就有一個(gè)距離太陽最近的位置,稱為“近日點(diǎn)”,,近日點(diǎn)大約距離太陽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)距離太陽最遠(yuǎn)的位置,,稱為“遠(yuǎn)日點(diǎn)”,,遠(yuǎn)日點(diǎn)大約距離太陽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) 德國天文學(xué)家開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運(yùn)行的軌道都是橢圓,太陽位于其中一個(gè)焦點(diǎn),。第二定律是行星和太陽的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等,。第三定律所有行星繞太陽一周的時(shí)間的平方和其軌道長半軸的立方成比例。根據(jù)開普勒第二定律,,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,,距離太陽最近,,比在遠(yuǎn)日點(diǎn)的時(shí)候近了大約500萬千米,也就是會(huì)接受到更多的太陽輻射能,,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,,問題是1月初明明地球得到了更多的太陽輻射,,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)問題其實(shí)很簡單,,1月初時(shí)地球位于近日點(diǎn),,從全球來看確實(shí)得到了更多的太陽輻射,但是對于南北半球氣溫影響更大的是太陽直射點(diǎn)的位置,,也就是正午太陽高度的大小以及晝夜長短的影響,。此時(shí),太陽直射點(diǎn)位于南回歸線附近,,南半球正午太陽高度較高,,白晝較長,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),。 中國一月平均氣溫分布圖 為什么正午太陽高度會(huì)影響地面熱量呢,?這主要和大氣層有關(guān)系,太陽輻射在經(jīng)過大氣層時(shí)會(huì)被大氣層削弱一部分能量,,而太陽高度越低,,經(jīng)過大氣層的路徑就越長,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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