12月22日,咱们迎来了23年最冷的一天 。 黑夜漫漫,寒风瑟骨。可很少人知道当时,在最冷的今天,地球跟太阳距离,甚至远远短于夏至。
那么问题来了, 为什么在缩短了480万公里的距离后温度不升反降呢?
一、日地距离
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地球作为太阳系中的一员,其本身是沿着一个非完美的椭圆形轨道环绕着太阳进行公转的。但在这个过程中,双方之间的距离并非固定不变。
每年1月初,地球会到达其轨道上的 近日点 ,而此时两者之间的距离约为 1.471亿千米 。
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而在每年的7月初,这个特殊的蓝星将到达其轨道上的 远日点 ,这时地球与太阳间的距离约为 1.521亿千米。
可尽管两者之间的差距达到了500万公里,但咱们对这一变化的感觉却是微乎其微的。
那么问题来了,造成这种现象的原因是什么呢?
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有天文常识的人都知道,他们之间的距离大约是1.496亿千米。也正是在这个庞大的基数面前,500万公里的变化就显得不足为奇了。
毕竟这个差距相对于整个日地平均距离而言,也 仅仅只占到了1/30的比例。
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如果咱们「以太阳的视角」来看,这个大小变化也仅相当于一个极小的角度—— 1角分 。这样的变化程度,也难怪无法被肉眼所察觉。
除了距离问题,人们对太阳的感知过程还受到了周围环境因素的影响。
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比如在一个万里无云的中午时分,阳光刺眼且强烈此时即使观察太阳,也会感觉它相对较小。
但如果天空中有云朵存在,其旁边的云朵会使得太阳看起来更大一些。
而在清晨或傍晚时分,太阳靠近地平线,此时的参照物变成了地平线以及周围的树木或建筑,这些参照物使得太阳显得更为巨大。
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但无论太阳在人们眼中呈现的大小如何变化, 其真实的物理尺寸还是不变的 。
而同样的现象也出现在观察月球的过程中, 月球与地球之间的距离在其轨道上也存在着近地点和远地点的差异,最大相差约4万公里。
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可在观察时,咱们也并不会感觉到满月时月亮的大小有明显变化。即使是发生了所谓的 「超级月亮」 现象,在视觉上也往往都是不如人们预期的那样显著。
然而正如咱们说的一样,虽然太阳大小在地球上看其大小是不存在变化的。但 二者之间的距离,却的的确确的每天都在不断改变着.....
二、「寒冷」的太阳光
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在人们普遍认为的「近朱者赤,近墨者黑」的逻辑中,地球在冬至期间理应因为接近太阳而温暖如春。
但事实并非如此简单,反而在这一切之后将会迎来 整个冬季最寒冷的冬夜。
尽管在冬至期间地球确实离太阳更近,但其带来的温暖却被多种因素所抵消。
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要知道尽管地球在接近近日点时距离太阳更近,从而增加了一些太阳辐射强度,但咱们也不能忽视地球公转轨道偏心率的限制。
该偏心率仅为0.0167,也就是咱们已经说过的约500万公里的差距。除了对人类视角下太阳大小变化影响的不明显之外, 对地球接收太阳辐射的影响也不足6%。
所以 即便是二者的距离非常接近,但这一小幅度的变化对气温的影响也并不显著。
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而产生冬至最冷的另外一个原因,便是 地球的倾斜轴 了。
在冬至日时,地球的北半球正好面对远离太阳的方向,这也导致北半球接收到的太阳辐射强度达到一年中的最低点。
此时地球的倾斜轴与黄道面的夹角为23.5度,如此现象也就促使了在冬至日这天北半球昼短夜长的现象。
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当然最重要的一点,还是 斜射效应。
在冬至期间,太阳的光线需要穿过较厚的大气层才能到达地球表面。但此时由于光线被大气散射和吸收,单位面积上接收到的太阳辐射会显著减弱。更何况由于盛行的斜射,地面的有效辐射也会降低。
这种局面便会导致形成高气压带,从而 引导高空气流下沉,增加北半球的寒冷程度。
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但咱们也必须理解的是,地球的气候变化不仅仅受到距离太阳近所影响,同时也由多种因素所导致。
不管是海陆分布还是地形地势等,都会影响不同天气温度的变化。
而 这一显著的变化,也主要显示在北半球当中。毕竟南半球主要由海洋覆盖,温度什么的变化的都较小。
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可北半球陆地较多, 陆地的特征与大气环流 结合导致了北半球气候的极端性。
相信现在大家也看明白了,尽管咋子这一天二者的距离较近,但由于太阳辐射强度的降低、斜射效应和日照时间的缩短,地球北半球仍然会感受到寒冷的天气。
同时也正是这些复杂的气象现象,才共同塑造了大众所看到的四季自然景观的变迁。
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那么在解释了双方之间的关系之后,相信大家也都能明白为什么冬至这天最冷了。而除了太阳对咱们有影响之外,不发光的月亮又有着什么特殊性呢?
三、相互作用的好邻居
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月球与地球之间的关系可以说是一种默契的伙伴关系,除了提供月光和美丽的天文景观之外,对方还对「蓝星」的环境、气候和生物演化产生了重要影响。
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其实正是月球的引力造成了海洋潮汐现象,而 潮汐 的力量不仅影响了海洋生态系统,还对沿海地区的地理环境产生了重要影响。
在我国著名的 钱塘江大潮 这一壮观景象中,正是月球的引力起到了主导角色。
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除了这些,对方的引力作用还会影响地球的大气层,并最终形成所谓的气潮。而气潮的变动则会对天气和气压产生影响,更深层次上也会影响地球的气候。
这一现象使得满月时的气压往往较低, 影响着气候系统的变化。
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同时引力也能一定程度上减缓地球自转速度,要知道在没有月球的情况下, 地球的自转速度将会加快,一天的长度将变得更短,每年的日照时间也会减少。
但更为关键的还是对方对咱们 地下岩浆流动 的作用。
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正是由于岩浆流动形成的地球磁场,才得以为生命提供了天然的保护伞,使其免受来自太空的有害辐射和粒子带来的威胁。
可以说在保护地球大气层以及各种生物的生长和繁殖过程中, 地球磁场扮演着非常重要的角色。
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不过最为重要的还对方作为护盾般的存在,从而 挡住了许多陨石对地球的撞击 。
要知道月球的表面布满了无数的环形山,而这些特殊的月球风貌正是陨石撞击留下的痕迹。无论从那个角度来看, 对方凭借其相对较大的体积和质量,的确是帮助咱们抵御着来自太空的撞击威胁。
笔者认为
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无论是太阳还是月亮,二者无时无刻都在影响着地球的变化。可也正是它们的影响,才造成了地球多样风景的变化。
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那么 冬至这天,大家吃饺子了吗?