中午的太陽看起來更小是距離更遠嗎,那為什麼又更熱呢?

2020-12-23 時空通訊

這是一個很有意思的問題。的確,早晨的太陽看起來又大又紅,中午的太陽看起來又小又白,說它距離更遠吧,為什麼又更熱呢?我們一起來鬧個明白。

理論上說中午的太陽比早晚的太陽要離我們更近一些,但看卻起來更小,這似乎有些矛盾,其實這裡面有一些基本常識,說開了就一點也不奇怪。

但首先要說明,太陽看起來大小變化和冷熱變化,與早晨中午這點距離變化一點關係也沒有。

太陽距離我們平均1.5億公裡,地球直徑才12756公裡,即使差一個地球遠近,也才11759分之一。萬分之一的差距你能夠看得出太陽的大小變化?何況早晨的太陽與中午的太陽並沒有差一個地球距離,充其量相差地球半徑吧,就是2萬多分之一了。

這一點點距離差距不會影響到我們看到的太陽大小變化,也不會影響到太陽對地球的溫度影響。

那麼是什麼原因導致早晚看到的太陽會大一些紅一些,中午的太陽會小一些而且更熱一些呢?

原來這有幾個原因導致,一是視覺誤差,而是穿越的空氣厚度不同,三是受熱面積的不同。

太陽早晚看起來更大,中午更小,主要是由於視覺誤差導致的。人眼睛看物體會發生錯覺,這個錯覺就是會自動與周圍景象比較。

你可以在一張紙上畫兩個一樣大的圓圈,一個是白色,一個是黑色,我們往往就會認為白色的更大,黑色的更小;在黑紙上畫白圈、在白紙上畫黑圈,兩個圈一樣大,但看起來黑紙上的圈會顯得大一些。

這就叫光滲作用。早晨天還不是很亮,太陽升起時在暗淡的天空顯得很突出,就像一個白色圓圈畫在黑背景上,看起來就大一些。

把兩個同樣大的物體,一個放入比它小的物體中,一個放入比它大的物體中,我們看到的前者就顯得大一些,後者就會顯得小一些。

早晨的太陽從地平線上升起,與周邊景色相映成趣,人們的視覺通過大腦會只覺得與周邊環境作為參照物,太陽在其中就會顯得很大很亮;到了中午,太陽高懸空中,在空曠的天空就是一個太陽,沒有什麼對比,看起來孤零零的就很小。

還有太陽通過厚厚的大氣折射,也會變形晃動,甚至產生透鏡效應,看起來就大一些。就像我們把一枚硬幣扔進水裡,在波光晃動間,看起來也會大一些。

太陽光譜可分為七色,紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫,這些顏色混合在一起,我們看到的就是白光。

這些不同顏色的光波長短是不一樣的,在通過大氣時折射衍射散射的狀態不一樣,早晨的陽光是斜著射過來的,通過的大氣厚度要比中午厚很多,因此陽光被折射散射衍射就更厲害。

紅色光的波長是最長的,最不容易被散射和衍射,穿透力最強,就更多地到達我們的視網膜;而其他顏色的光在經過厚厚的空氣時,被吸收散射過濾掉了很多,所以我們看到的就是紅紅的太陽。

利用紅顏色穿透力強的特點,人們設置的信號燈、警示燈等基本都是用紅色。

中午太陽直射,穿過的空氣就薄很多了,我們看到的就是白色的陽光。

早晨的陽光溫和涼爽,中午陽光則強烈熱人,除了上述陽光斜射和直射,通過的空氣厚度不一樣以外,還有一個照射面積的問題。

陽光斜射時,同樣的能量照射在地面的面積就更大,單位面積分配到的熱量就要小一些;反之陽光直射,同樣能量照射的面積就更小,單位面積得到的熱量就更大,所以中午就要熱很多。

我們可以做個實驗,用手電筒照地面,垂直照和斜著照地面的受光面積肯定不一樣,但手電發出的能量卻是固定的,就是這個道理。

還有早晨起來,大地經過一夜的散熱降溫,當然就涼爽了很多,隨著太陽的照射,大地和建築物不斷地吸收積累熱量,越積越多,當然就會越來越熱。

其實地球的春夏秋冬也是這個道理,並不以距離太陽的遠近定冷熱。

地球的遠日點與近日點遠近相差500萬公裡,比早晨中午與太陽距離差距大多了,但還是對我們感受到的氣溫沒有多大關係。

我們北半球還正好相反,距離太陽最近時反而是冬天,距離太陽最遠時卻是夏天。

這就是太陽直射和斜射的原因造成的。由於地球自轉軸有一個角度,自轉赤道與公轉黃道就有一個夾角,這樣在地球上就形成了一個南北回歸線,太陽的入射角度就會發生變化。

太陽直射時就是夏季,斜射時就是冬季,兩個不斜不直的季節就是春秋兩季。而我們北半球的夏季,正是地球軌道的遠日點,冬季是近日點,南半球則相反。

地球的兩極更說明了這個問題,那裡永遠是冰天雪地,就是因為太陽對那裡永遠都是斜射或者很難照射到。

就是這樣,歡迎討論。

時空通訊專注於老百姓通俗的科學話題,所發文章均屬原創,請尊重作者版權,感謝關注支持與合作。

相關焦點

  • 為什麼太陽早上比中午更大?公元前的孔子不知道,21世紀的你呢?
    孔子見兩孩童在爭論太陽早晚的大小差異,一個小孩說太陽早上那麼大,中午看起來則更小,那麼早上太陽就比中午的太陽離我們更近,另一個小孩則認為,中午的太陽更熱,那麼中午的太陽就必定比早上的太陽距離我們更近,博學多才但實事求是的孔子表示他也不知道誰對誰錯。2500年前,第一個封建王朝尚未建立,人們的認知水平、工具先進程度和原始社會並無太大差別。
  • 海拔越高離太陽越近,不應該更熱嗎?為什麼反而溫度會更低呢?
    海拔越高離太陽越近,不應該更熱嗎?為什麼反而溫度會更低呢?不知道大家有沒有爬過泰山,除了累還有一個最為明顯的感覺,那就是隨著我們爬得越來越高,溫度會越來越低,爬上山頂之後,不管是在夏天還是冬天,都必須要裹著厚厚的軍大衣來保暖,海拔越高的地方溫度就會越低,這是初中地理課本上,老師就教給我們的知識,可是拋開這些課本概念,有很多人表示非常不理解,海拔越高的地方不是離太陽更近嗎?溫度不應該更高嗎?為何會更低一些呢?
  • 珠穆朗瑪峰距離太陽更近,為何溫度反而低?
    太陽給人類提供了光和熱,白天太陽升起的時候氣溫就要比沒有太陽的夜晚高。靠近太陽的水星、金星,白天的溫度能達到幾百攝氏度;遠離太陽的柯伊伯帶,是太陽系中黑暗寒冷的地方,溫度可低至零下二百多攝氏度。可是在地球上會有這樣一個問題:珠穆朗瑪峰更靠近太陽,為何越往高處溫度越低?
  • 水星距離太陽最近,金星第二,為何金星表面比水星還熱?
    太陽系是以太陽為中心的一個恆星系統,包含了8顆行星和無數小天體。在8顆行星中,距離太陽最近的是水星,其次是金星。作為太陽系唯一的熱源,太陽通過核反應,向周圍的宇宙空間提供熱量,給行星們加溫。按理說,離太陽最近的水星,應該是最熱的行星,金星次之。可是,事實卻並不是這樣的,根據科學家的探索,水星的表面最高溫度大約在427℃,這雖然很驚人,但是和金星表面的485℃相比,就有點小巫見大巫了。那麼,為何金星的軌道比水星遠了差不多6000萬公裡,得到的太陽輻射也只有水星的1/4,溫度卻高出來那麼多呢?
  • 直徑相差400倍的太陽和月亮,為什麼看起來是「一樣大」的
    ,為什麼我們看起卻是一樣大的呢?通過這些計算數據我們可以得出,太陽直徑和月亮直徑的比例與太陽距地距離和月亮距地距離的比例幾乎相同,而太陽和月亮之所以看起來是「一樣大」的,也正是因為這種比例相同的奇妙巧合。
  • 你真的知道夏天為什麼比冬天熱嗎?
    這快速越來越熱的原因,目前大部分的科學家均認為是因為人類大量製造二氧化碳的結果,可是……早在有人類之前,夏天就比冬天炎熱多了,你知道為什麼嗎?不知道應該不會太丟臉,因為在1987 年一項對世界頂尖之哈佛大學畢業生訪問時,製片人發現在隨機取樣的23 位畢業生中,只有兩位真正知道為什麼夏天比冬天炎熱!
  • 為什麼冬季地球處於太陽的近日點,卻很寒冷?
    可能很多人一看到近日點遠日點的就以為近日點遠日點和太陽之間距離的差值很大,實際上,在近日點時,地球和太陽的距離1.47億公裡,而在遠日點的時候,地球和太陽的距離為1.52億公裡,這個差距只有500萬公裡,可見並不大,至少跟日地平均距離1.5億公裡比起來的話,影響係數連5%都不到,可見距離的影響可以說是很小的。
  • 為什麼在地球上珠穆朗瑪峰距離太陽最近,其峰頂溫度卻非常低呢?
    有人據此提出了疑問,在高山的山頂,比如珠穆朗瑪峰的頂部,距離太陽應該更近一些,為何氣溫會達到零下二三十度呢?宇宙中熱量的傳輸方式共有三種,即熱傳導、熱對流和熱輻射。其中熱傳導僅發生在物體沒有發生宏觀性運動時所進行的導熱現象,嚴格意義上來說只有固體物質中的熱量傳輸才是完全的熱傳導。
  • 為什麼月亮在照片中看起來更小?
    或者你想要捕捉月亮和一個前景物體,如房子或孤樹,但是圖片不是正確的,因為月亮要小得多,看起來像一個白色的斑點。如果您遇到任何這些情況,或者只是想了解如何使用數位相機拍攝月球照片,那麼本指南適合您。月球攝影或如何拍攝月亮為什麼月亮在照片中看起來更小?
  • 為什麼海拔越高反而溫度越低,不是離太陽更近嗎?
    太陽是一個質量非常巨大的熱源,那麼,在地球海拔較高的地方距離太陽就近,為何溫度不是越來越高,而是要比低海拔地區的低呢?熱傳導轉移的是熱量,而不是溫度,溫度只是一種表明物體微觀粒子平均動能的標量;熱傳導更不是轉移的「冷」,當手裡抓住冰塊,一會手冷了,有人說是冷發生了轉移,這是不正確的,轉移的只是熱量,熱量從手傳導到冰上,引起手溫度下降,冰溫度上升。熱對流。與熱傳導一樣,熱對流也需要特定的物質作為熱量傳輸的媒介,只不過熱傳導需要的是固體,熱對流是液體和氣體。
  • 為什麼日出日落時的太陽偏紅,而中午時呈白色?
    在地球上,日落和日出時太陽顏色偏紅,在中午時基本呈白色,其中的原因與太陽光在大氣中的散射有關,因為日出日落和中午時,太陽光穿過的大氣厚度是不同的。中午在低緯度地區,中午時,太陽高度角最大,太陽光需要穿過的大氣層厚度最短,此時的太陽光基本就是七種顏色的混合,所以呈白色;其中藍紫光散射最明顯,由於人眼對藍光的感知比較敏感,所以天空呈現蔚藍色。
  • 地球離太陽越近卻越冷,距離越遠卻越熱?答案你或許想不到!
    歡迎大家來到百家號新起點談科技,接下來小編給大家帶來的內容是:地球離太陽越近卻越冷,離越遠卻越熱?答案你或許想不到!大家都知道距離火源越近越熱,這的確是一個最基本的常識,而在宇宙裡,太陽就是太陽系的一個巨大火源,地球的軌道在太陽系中只需一個橢圓的軌道,所以地球距離太陽的距離,在一年之中並不一樣?就比如說冬至,地球就是在太陽最近的點,其實那地球距離太陽非常近,等到了夏至的時候,地球則距離太遙遠。
  • 如果赤道靠近太陽更暖和,珠峰為什麼反而被白雪覆蓋?
    太陽是地球上的主要熱源,生物生存所需的能量,直接的或間接的都源自於太陽,地球內部的熱量只佔極其微小的一部分。我們考慮氣溫變化時,除了要考慮太陽作為放熱源和路程之外,還需要考慮接收情況,就像老師講課雖然講得好,但是還是有同學考試考不好。事實上,赤道的問題和山上積雪的問題,跟距離太陽遠近關係並不大。
  • 太陽系中最小的行星,距離太陽58000公裡,水星到底有水嗎?
    很多朋友都有這樣的疑問,水星上到底有水嗎?為什麼他會叫做水星?這個水晶到底跟水有沒有關係呢?今天我們就聊一下這個話題。水星距離太陽只有58,000公裡,相當於地球到太陽的距離的33.28%,是整個太陽系中距離太陽最近的行星,同時水星也是太陽系中體積最小的行星,被稱為小老弟,水星的體積只有地球的1/6,跟月球大小差不多。由於水星體積過小,而且太靠近太陽,在太陽巨大光斑的照射之下,水星顯示為一個極小的黑點,人類在地球上很難通過肉眼分辨水星。
  • 比起地球來,為什麼月球更像是繞著太陽轉?
    小學的時候就學過「太陽大,地球小,地球繞著太陽轉;地球大,月球小,月球繞著地球轉。」這話對不對呢?你當然可以說對,不然不至於在教科書上寫了這麼多年。其實你也完全可以說不對。為什麼說不對呢?試想一下,月球繞著地球轉,地球又繞著太陽轉,那麼月球繞太陽的軌跡會是什麼樣子呢?你可能會想到下圖中的樣子:然而這時錯誤的。可以通過簡單的計算就知道月球繞太陽的軌跡並不是你所想像的那個樣子。
  • 珠穆朗瑪峰離太陽更近,卻極其寒冷,科學家是這樣解釋的
    比如說在太陽系中,在金星、地球、火星三兄弟中,金星離太陽最近,火星離太陽最遠,地球離太陽距離適中,因此,金星表面的溫度可達462℃,而火星的表面平均溫度零下60℃。地球最高峰,珠穆朗瑪峰,最高海拔8848千米,按道理說珠穆朗瑪峰距離太陽應該比較近,應該會比較熱,但是珠峰的最低氣溫達零下50℃,平均氣溫低至零下30℃,這是為什麼呢?
  • 非洲小夥來中國旅遊:為什麼中國這麼熱,他們還是不會黑呢?
    感謝大家的閱讀,喜歡小編為你精心編輯的文章嗎?歡迎留言評論,小編都會虛心接受的,你們是小編前進的動力哦。每天一點點進步,分享彼此的歡樂!如果喜歡就關注訂閱吧! 非洲小夥來中國旅遊:為什麼中國這麼熱,他們還是不會黑呢?
  • 為什麼會有冬天?是地球距離太陽太遠嗎?不,並不是
    然而為什麼會有四季的交替呢?一種解釋是說冬天的時候地球離太陽太遠,所以很冷,而夏天的時候地球又離太陽很近,所以很熱。這種說法聽上去是對的,但其實是完全錯誤的!首先,地球的軌道幾乎是個正圓,冬天和夏天地球距離太陽的距離差別是很小的,並不是因為這一點點微小的距離差別,就使得地球的溫度發生如此巨大的變化。
  • 為什麼太陽系中最熱的行星不是最近的水星,而是更遠的金星?
    眾所周知,我們的太陽系大家庭中有八大行星,幾十億年來往復循環繞著太陽轉,其中離太陽最近的就是水星。我們也知道,恆星太陽是個巨大的火球,表面溫度達到了5600攝氏度。它時時刻刻地在往外部散發著大量光和熱,整個太陽系也只有太陽一個發光發熱的天體。
  • 我們都知道,月亮總是圍繞地球運行的,那它為何不圍繞太陽運行呢
    請點擊輸入圖引力遵循著平方反比定律:兩物體間距離的平方越大,其間的引力就小。因此,兩物體間的距離每增加十倍,引力就減小一百倍。(圖源: NASA)如果事情是這樣的話,那麼為什麼太陽沒有從我們身邊把月亮偷走呢?為什麼月亮沒有繞著太陽轉而是繞著地球轉呢?