你越伶俐就越需要學習唐赫羅德,昨天晚飯問了同夥一個問題地球上的四序轉變是咋來的她說我地理學的欠好不是很清晰我說這跟地理有啥關係啊我們就生涯在地球上這是知識問題可能由於我提到了知識二字她思索了一會說那會不會是跟地球的橢圓軌道有關啊地球有時離太陽近有時離太陽遠這,以是我們今天就聊下地球的四序轉變,溫帶區域的冬至和夏至,我們都知道在一年中北半球和南半球的溫帶區域會履歷兩種溫度截然差其餘季節,溫暖漫長明亮充滿陽光的日子,嚴寒短暫沉悶相宜在室內渡過的日子,毫無疑問夏至和冬至時代太陽變現出來的流動差異異常顯著,全球大部門人都集中在溫帶區域也就是緯度大於2326小於6634的地方其他的緯度就屬於熱帶和寒帶了這也是許多小同伴說地球那裡有四序啊我們這常年恆溫要麼熱的要命要麼冷的要命這是由於你處的地方溫度轉變不顯著,以是我們討論四序都說的溫帶區域信託處在溫帶區域的小同伴應該能記得夏至這一天太陽險些就處在我們頭頂暴晒也是一年中日間最長的一天而另一方面到了冬至的時刻太陽在地平線上最高的高度比夏至時整整低了468這一天也是整年中日間最短的一天,這不僅是我們很顯著就能看出來的差異也是很顯著能感受到溫度的差異,當太陽在夏至直射頭頂時我們真真切切能感受到它比在冬至靠近地平線時溫度更高流動更增強烈以是問題就是夏至和冬至太陽和我們距離紛歧樣是橢圓軌道的問題會不會是太陽自己的光度更強了那麼是什麼緣故原由導致了地球溫度的偉大差異下面我們就剖析這些問題,太陽的流動變強了嗎,之前有許多關於恆星演化的文章許多小同伴已經聽說過許多關於太陽自身的轉變以及太陽輻照度隨時間的轉變,實在太陽的亮度會隨着時間的推移而轉變但這些轉變在很短的時間內十分細小基本可以忽略不計若是再過10億年的話就不能這麼說了就平均而言在地球大氣層的頂部當太陽釋放出最低能量時我們從太陽吸收到的單元面積能量是13655瓦米2當太陽發出最高能量時是13665瓦米2,換句話說太陽的輸出能量確實是在轉變但憑證已有的紀錄太陽的光度只轉變了01這真的太小了不足以對我們的感受發生任何影響,是不是我們和太陽距離的轉變發生了溫度差異,地球的軌道確實不是一個完善的圓而是一個橢圓軌道那有沒有可能當地球離太陽更近的時刻發生的分外的輻射會讓我們感受到溫度的轉變呢,這個影響也異常小然則我們離太陽最近的時刻我們吸收到的光比離太陽最遠的時刻強了6光的強度與距離的平方成反比6確實比01大了許多但仍然可以忽略不計由於當地球離太陽最遠的時刻我們的炎天一樣很熱啊那麼是什麼緣故原由導致了地球的四序和溫度轉變呢,地球溫度的轉變有兩種因素佔主導職位它們不僅親熱相關而且是由於相同的徵象導致的軸向傾斜,陽光入射角度的轉變,我們首先要知道的是地球單元時間單元面積接受到太陽光的能量是一定的那就是1366瓦其中01的轉變是由太陽的固有性子導致的6的轉變是由於地球和太陽的距離導致的,當太陽的光線直射地球時首先1366瓦m2的能量要先穿過大氣層然後才氣照射到地面被大地吸收,若是這時地面和太陽光有一個角度會怎麼樣呢導致的效果就是單元面積內的能量會被渙散到更大的面積,若是你還記得三角函數的話那麼你現在所在的位置每單元吸收到太陽的能量就即是太陽能量的初始值1366016除以天頂角的餘弦值,那麼上面討論的61的能量差異最多只相當於天頂角35的差異以是太陽光入射角度的轉變就是溫度轉變的主要緣故原由而地球的軸向傾斜就意味着太陽在公轉歷程中南北半球會以差其餘角度朝向太陽這就帶來了四序的轉變,陽光穿過大氣層厚度的轉變,但這還不足以註釋為什麼冬天的太陽相比於炎天或者早晨黃昏的太陽相比於正中午會顯著變暗給人的直觀感受就是太陽流動不那麼強烈了陽光也那麼不耀眼了,上面已經說過有兩個緣故原由太陽的能量被渙散到更大的面積上這隻是其中之一另一個就是太陽光要到達地面或者我們眼睛必須經由大氣層下圖,大氣層是個好器械不僅能供我們呼吸還能有用地散射輻射尤其時越厚的大氣對光的散射能力越強當太陽以90垂直照射地面時太陽光只會穿過100公里的大氣層若是太陽以45角斜射地面時陽光將會穿過141公里的大氣層強度會進一步降低,若是你在北緯南緯約莫45陽光在夏至的中午只會穿過108公里的大氣層但在冬至中午卻高達272公里險些是夏至的三倍,總結,這也註釋為什麼日出和日落時太陽是紅色的而且溫度也會降低以是地球溫度的轉變導致的四序轉變並不是我們離太陽的距離變近或者變遠導致的也不是我們太陽自己的轉變導致了輸出能量的轉變造成的而是取決於太陽光線,戴震墓風水考察(金秋十月探訪黃山名人墓)
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