12月22日,咱們迎來了23年最冷的一天 。 黑夜漫漫,寒風瑟骨。可很少人知道當時,在最冷的今天,地球跟太陽距離,甚至遠遠短於夏至。
那麽問題來了, 為什麽在縮短了480萬公裏的距離後溫度不升反降呢?
一、日地距離
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地球作為太陽系中的一員,其本身是沿著一個非完美的橢圓形軌域環繞著太陽進行公轉的。但在這個過程中,雙方之間的距離並非固定不變。
每年1月初,地球會到達其軌域上的 近日點 ,而此時兩者之間的距離約為 1.471億千米 。
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而在每年的7月初,這個特殊的藍星將到達其軌域上的 遠日點 ,這時地球與太陽間的距離約為 1.521億千米。
可盡管兩者之間的差距達到了500萬公裏,但咱們對這一變化的感覺卻是微乎其微的。
那麽問題來了,造成這種現象的原因是什麽呢?
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有天文常識的人都知道,他們之間的距離大約是1.496億千米。也正是在這個龐大的基數面前,500萬公裏的變化就顯得不足為奇了。
畢竟這個差距相對於整個日地平均距離而言,也 僅僅只占到了1/30的比例。
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如果咱們「以太陽的視角」來看,這個大小變化也僅相當於一個極小的角度—— 1角分 。這樣的變化程度,也難怪無法被肉眼所察覺。
除了距離問題,人們對太陽的感知過程還受到了周圍環境因素的影響。
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比如在一個萬裏無雲的中午時分,陽光刺眼且強烈此時即使觀察太陽,也會感覺它相對較小。
但如果天空中有雲朵存在,其旁邊的雲朵會使得太陽看起來更大一些。
而在清晨或傍晚時分,太陽靠近地平線,此時的參照物變成了地平線以及周圍的樹木或建築,這些參照物使得太陽顯得更為巨大。
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但無論太陽在人們眼中呈現的大小如何變化, 其真實的物理尺寸還是不變的 。
而同樣的現象也出現在觀察月球的過程中, 月球與地球之間的距離在其軌域上也存在著近地點和遠地點的差異,最大相差約4萬公裏。
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可在觀察時,咱們也並不會感覺到滿月時月亮的大小有明顯變化。即使是發生了所謂的 「超級月亮」 現象,在視覺上也往往都是不如人們預期的那樣顯著。
然而正如咱們說的一樣,雖然太陽大小在地球上看其大小是不存在變化的。但 二者之間的距離,卻的的確確的每天都在不斷改變著.....
二、「寒冷」的太陽光
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在人們普遍認為的「近朱者赤,近墨者黑」的邏輯中,地球在冬至期間理應因為接近太陽而溫暖如春。
但事實並非如此簡單,反而在這一切之後將會迎來 整個冬季最寒冷的冬夜。
盡管在冬至期間地球確實離太陽更近,但其帶來的溫暖卻被多種因素所抵消。
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要知道盡管地球在接近近日點時距離太陽更近,從而增加了一些太陽輻射強度,但咱們也不能忽視地球公轉軌域偏心率的限制。
該偏心率僅為0.0167,也就是咱們已經說過的約500萬公裏的差距。除了對人類視角下太陽大小變化影響的不明顯之外, 對地球接收太陽輻射的影響也不足6%。
所以 即便是二者的距離非常接近,但這一小振幅的變化對氣溫的影響也並不顯著。
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而產生冬至最冷的另外一個原因,便是 地球的傾斜軸 了。
在冬至日時,地球的北半球正好面對遠離太陽的方向,這也導致北半球接收到的太陽輻射強度達到一年中的最低點。
此時地球的傾斜軸與黃道面的夾角為23.5度,如此現象也就促使了在冬至日這天北半球晝短夜長的現象。
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當然最重要的一點,還是 斜射效應。
在冬至期間,太陽的光線需要穿過較厚的大氣層才能到達地球表面。但此時由於光線被大氣散射和吸收,單位面積上接收到的太陽輻射會顯著減弱。更何況由於盛行的斜射,地面的有效輻射也會降低。
這種局面便會導致形成高氣壓帶,從而 引導高空氣流下沈,增加北半球的寒冷程度。
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但咱們也必須理解的是,地球的氣候變遷不僅僅受到距離太陽近所影響,同時也由多種因素所導致。
不管是海陸分布還是地形地勢等,都會影響不同天氣溫度的變化。
而 這一顯著的變化,也主要顯示在北半球當中。畢竟南半球主要由海洋覆蓋,溫度什麽的變化的都較小。
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可北半球陸地較多, 陸地的特征與大氣環流 結合導致了北半球氣候的極端性。
相信現在大家也看明白了,盡管咋子這一天二者的距離較近,但由於太陽輻射強度的降低、斜射效應和日照時間的縮短,地球北半球仍然會感受到寒冷的天氣。
同時也正是這些復雜的氣象現象,才共同塑造了大眾所看到的四季自然景觀的變遷。
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那麽在解釋了雙方之間的關系之後,相信大家也都能明白為什麽冬至這天最冷了。而除了太陽對咱們有影響之外,不發光的月亮又有著什麽特殊性呢?
三、相互作用的好鄰居
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月球與地球之間的關系可以說是一種默契的夥伴關系,除了提供月光和美麗的天文景觀之外,對方還對「藍星」的環境、氣候和生物演化產生了重要影響。
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其實正是月球的重力造成了海洋潮汐現象,而 潮汐 的力量不僅影響了海洋生態系,還對沿海地區的地理環境產生了重要影響。
在中國著名的 錢塘江大潮 這一壯觀景象中,正是月球的重力起到了主導角色。
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除了這些,對方的重力作用還會影響地球的大氣層,並最終形成所謂的氣潮。而氣潮的變動則會對天氣和氣壓產生影響,更深層次上也會影響地球的氣候。
這一現象使得滿月時的氣壓往往較低, 影響著氣候系統的變化。
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同時重力也能一定程度上減緩地球自轉速度,要知道在沒有月球的情況下, 地球的自轉速度將會加快,一天的長度將變得更短,每年的日照時間也會減少。
但更為關鍵的還是對方對咱們 地下巖漿流動 的作用。
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正是由於巖漿流動形成的地球磁場,才得以為生命提供了天然的保護傘,使其免受來自太空的有害輻射和粒子帶來的威脅。
可以說在保護地球大氣層以及各種生物的生長和繁殖過程中, 地球磁場扮演著非常重要的角色。
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不過最為重要的還對方作為護盾般的存在,從而 擋住了許多隕石對地球的撞擊 。
要知道月球的表面布滿了無數的環形山,而這些特殊的月球風貌正是隕石撞擊留下的痕跡。無論從那個角度來看, 對方憑借其相對較大的體積和質素,的確是幫助咱們抵禦著來自太空的撞擊威脅。
筆者認為
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無論是太陽還是月亮,二者無時無刻都在影響著地球的變化。可也正是它們的影響,才造成了地球多樣風景的變化。
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那麽 冬至這天,大家吃餃子了嗎?