你可能听说过一种常见说法:四季的更替是因为地球离太阳远近变化导致的。表面上看似合理,但事实并非如此。
实际上,我们的地球之所以有春夏秋冬,是因为地球自转轴相对于其绕太阳轨道的平面倾斜了约 23.5 度。科学家称这种倾斜角度为“地轴倾角”。
地球的倾角保持稳定,也就是说地球北极的方向在太空中几乎不变,它指向北极星。在这种倾斜下,当地球沿轨道运行时,北半球和南半球会轮流朝向或远离太阳,从而导致阳光直射角度的变化,形成四季交替。
地轴倾斜如何影响季节
当北半球倾向太阳时,该地区接收到更多直射阳光,温度升高,这就是夏季。
当北半球远离太阳时,阳光照射角度变小,温度下降,即冬季。
南半球的季节与北半球相反:北半球夏季 = 南半球冬季。
如果地球没有倾斜,而是保持垂直,四季将不复存在,全球气温变化也只会非常微小。
地轴倾斜的原因
地球的倾斜部分受其质量分布影响。北半球拥有大量陆地和冰盖,使地球重心偏移,这类似于旋转一个球,上面粘了一个重物,旋转时球会倾斜。
在漫长的地质年代里,地球的倾角在 21.1 到 24.5 度 之间缓慢变化,这一周期约为 41,000 年。倾角变化会影响季节强度:倾角增大意味着夏天更热、冬天更冷;倾角减小则意味着更温和的季节。
不只有地球
太阳系中其他行星也各自有倾斜角度,导致不同的季节特征。例如,天王星几乎横躺旋转(97 度),季节极端;金星几乎没有倾斜(177.3 度),因此几乎没有季节。
虽然地球与太阳的距离全年略有变化,但这种距离变化对四季几乎没有影响,季节的形成主要依赖地球轴的倾斜。
小结
地球的四季不是因为太阳远近变化,而是因为地球轴倾斜,导致北半球和南半球在一年中轮流接收不同角度的阳光。正是这种倾斜,创造了春天的花香、夏天的阳光、秋天的凉爽以及冬天的白雪,构成了我们熟悉的一年四季。