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由于太阳直射点在回归线之间的移动,地球才有四季更替和五带划分

2019-08-23  nj200801

由于地球是一个接近正球体的三轴椭球体,由于地球距离太阳十分遥远,所以太阳辐射我们又可以近似看成是一组平行光,因此任何时刻太阳辐射照射到地球上能够照亮半个地球,而且只有一个地点是阳光直射的,我们就称为“太阳直射点”,任何时刻地球表面的太阳辐射能分布都以太阳直射点最多,然后往四周递减。

由于太阳直射点在回归线之间的移动,地球才有四季更替和五带划分

地球的四季更替和五带划分

地球自转的轨道面“赤道平面”和地球公转的轨道面“黄道平面”并不在一个平面上,如果这两个面重合,太阳直射点将永远直射在赤道上。不过,现在这两个平面之间存在夹角,我们称为“黄赤交角”,目前黄赤交角的度数大约为23.5°,由于黄赤交角的存在,就使得太阳直射点会在地球公转(保持地轴平移)的过程中移动,而且直射点远离赤道移动的纬度度数范围就是23.5°,也就是在南北回归线之间移动。

由于太阳直射点在回归线之间的移动,地球才有四季更替和五带划分

黄赤交角

每年春分节气,太阳直射点直射于0°纬线,也就是赤道,时间大约为3月21日前后,接下来太阳直射点将会往北半球移动,大约到了6月22日前后,太阳直射点将会移动到北回归线,也就是夏至节气。过了夏至节气后太阳直射点将会折返向南移动,大约在9月23日前后,又经过赤道,称为秋分节气。从春分节气到秋分节气这半年,太阳直射点都位于北半球,为北半球夏半年。

由于太阳直射点在回归线之间的移动,地球才有四季更替和五带划分

二分二至日和太阳直射点的移动

此后,太阳直射点移动到南半球,北半球进入到冬半年,到了大约12月22日前后,太阳直射点将会移动到南回归线,也就是冬至节气,此后太阳直射点将会继续折返往北移动,到第二年3月21日前后再次直射于赤道。这样太阳直射点就在南北回归线之间来回移动了一次,也就是一年,我们称为是一个“回归年”,时间为365天5小时48分46秒。

由于太阳直射点在回归线之间的移动,地球才有四季更替和五带划分

地区公转示意图

由于黄赤交角的存在导致太阳直射点在地球南北回归线之间来回移动的现象,随之就产生了一系列的地理意义,包括昼夜长短的变化,正午太阳高度的变化,以及四季更替和五带划分。四季是指一年中的“春、夏、秋、冬”四季变化,夏季是指一年中白昼较长、正午太阳高度较大的季节;冬季是一年中白昼较短、正午太阳高度较小的季节;春秋两季是冬夏两季的过渡季节。

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四季变化

就北半球而言,从月份来看,3月、4月、5月为春季;6月、7月、8月为夏季;9月、10月、11月为秋季;12月、1月、2月为冬季。地球上南北回归线之间的区域,一年中有太阳直射现象,是一年中获得太阳辐射能量最多的区域,划分为“热带”;南北极圈(66.5°)以外的地区,一年中都有极昼极夜现象的发生,是地球上气候最为寒冷的区域,划分为“寒带”(北寒带、南寒带);南北回归线和南北极圈之间的区域,划分为“温带”(北温带和南温带),这就是五带的划分。

由于太阳直射点在回归线之间的移动,地球才有四季更替和五带划分

五带的划分

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