冬至後太陽直射點向北半球移動,為什麼我們會越來越冷?

2020-12-05 科學黑洞

一九二九不出手;

三九四九冰上走;

五九和六九,沿河看楊柳;

七九河凍開,八九燕歸來;

九九加一九,耕牛遍地走;

上邊的《九九歌》應該是大家從小就非常熟悉的,這是我國勞動人民根據生產生活實際經驗總結出來的民間諺語,形象地總結了地球到達南回歸線那一刻之後的100天內,地球上氣候的變化,最冷的天大約是在三九四九的時候。

我們先來理解太陽直射點

地球在繞著太陽進行公轉,公轉一周就是一地球年。地球有一個假想出的軸,在繞太陽公轉的同時還在繞著地軸自轉,地軸和赤道面垂直,但是和公轉軌道面有一定的夾角,就是因為這個夾角的存在,地球上才會出現一年四季的變化。如果地軸是垂直於公轉軌道面,那麼太陽直射點就會全年地保持在赤道上移動。

那麼地球上的溫度就會呈現出階梯形,從赤道出發向兩極移動,溫度逐漸降低,並且全球範圍內的晝夜時長相等都是12個小時。太陽直射點又被稱為太陽高度角,是地球太陽連線與地面相交的位置。由於地軸是傾斜的,當它繞太陽公轉的時候,這個「交叉點」就會在南北回歸線內移動。

每年的3月21日是春分,太陽直射點位於赤道之上向北半球移動,在6月22日夏至那一天太陽直射點運動到北回歸線,此時北半球晝長夜短,北極圈內出現極晝,南極圈內出現極夜的現象。之後太陽直射點會向南半球移動,到9月23日秋分那一天太陽直射點來到赤道。接下來繼續向南半球移動,12月22日冬至這一天,太陽直射點運動到南回歸線,此時北半球的我們是冬天,晝短夜長,北極圈內極夜,南極圈內極晝。

冬至那一天實際上是太陽直射點距離我們最遠的時候,同時也是接收太陽輻射能最少的時候,但是卻不是最寒冷的時候,最冷的時候是在冬至後三九四九天,那這是為什麼哪?

地球在接受太陽輻射能的同時,也在向外太空釋放出自己的能量,接下來我們簡化這個模型。地球釋放出的能量一直都是5,地球上某個位置接收到的太陽輻射能就是周期性變化的了,例如拿北半球我們國家來說,太陽直射點在南回歸線的時候,我們接收到的輻射能為2,而隨著直射點向南半球移動接收到的太陽輻射能越來越大,例如從2-3-5,之後繼續向南運動接收到的輻射能為6的時候,此刻地球上的溫度才是呈現上升的趨勢,也就是回溫。

因此說即使太陽直射點在南回歸線,開始向北移動,地球上接收到的輻射能增多,但是實際上看地球失去的能量還是在增加,因此還是在降溫。這個模型就比較類似於高中的物理題,一個物體在運動受到和運動方法相反的力,這個時候物體運動速度在變慢,但是它的運動距離依然是在增加的。

文/杜若,圖片來源網絡侵刪。

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  • 由於太陽直射點在回歸線之間的移動,地球才有五帶劃分和四季更替
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