地球绕太阳公转的轨道并不是一个完美的圆形,而是一个略微椭圆的轨道。因此,地球在一年中会有两个特殊的点:近日点和远日点。近日点是指地球离太阳最近的时刻,通常出现在每年1月初;而远日点则是地球离太阳最远的时候,一般在7月初。那么问题来了:既然地球在1月离太阳最近,为什么这个时候反而更冷?而在7月离太阳最远时,却反而更热呢?
这看似矛盾的现象其实与地球的季节变化密切相关,但并非直接由距离太阳的远近决定,而是由地球的自转轴倾斜所引起的。
地球的自转轴倾斜是主因
地球的自转轴并不是垂直于其公转轨道平面的,而是有一个约23.5度的倾斜角。这个倾斜角导致了地球不同地区在一年中接收到的太阳辐射量不同,从而形成了四季的变化。
当北半球向太阳倾斜时(大约在6月到9月),北半球的日照时间变长,阳光直射点南移,此时北半球迎来夏季;而当北半球远离太阳倾斜时(大约在12月到3月),日照时间缩短,阳光直射点北移,北半球进入冬季。
所以,尽管地球在1月初处于近日点,但由于此时北半球正处于冬季,太阳光线斜射,地表接收到的热量较少,气温自然较低;而到了7月初,地球处于远日点,但此时北半球正值夏季,太阳直射北半球,虽然距离太阳稍远,但光照强度大、日照时间长,温度反而升高。
距离的影响并不显著
虽然地球在近日点时距离太阳约1.47亿公里,而在远日点时约为1.52亿公里,但这之间的差距仅占地球与太阳平均距离的约3%。这种微小的距离变化对地球接收到的太阳辐射能量影响非常有限,远远不如地球自转轴倾斜带来的季节变化明显。
换句话说,地球的季节变化主要由“角度”决定,而不是“距离”。
总结
“近日点冷,远日点热”这一现象看似违反直觉,实则是因为地球的自转轴倾斜导致的季节变化。地球在近日点时虽然离太阳更近,但由于此时北半球处于冬季,阳光照射角度小、日照时间短,所以气温较低;而在远日点时,虽然地球离太阳较远,但北半球正值夏季,阳光直射、日照时间长,气温反而较高。
因此,真正影响地球温度的不是地球与太阳之间的距离,而是太阳光照射到地球表面的角度和时间长短。