太阳气候变化循环图

1. 为什么冬季地球处于太阳的近日点，却很寒冷；夏季地球处于太阳的远日点，反而很热？

为什么冬季地球处于太阳的近日点，却很寒冷；夏季地球处于太阳的远日点，反而很热？

冷热不取决于近日或远日，就太阳与地球的距离来说，这种差距可以忽略不计。冷热的决定因素是太阳照射地球某一点的角度。角度越大，气温越热；角度越小，气温越冷。如夏至时，太阳在北回归线上方，北回归线的照射角几乎90度，这时北半球获取的热量最高。相反，冬至时太阳在南回归线上方，北半球太阳照射角度最小，获取的热量也最少。许多人都知道一个简单的例子，用手电筒照射桌面，垂直时，光影最小，但最亮；倾斜照射，则光影随倾斜角度变化，倾角越小，光影面积越大，光度越暗。反之，倾角越大，光影面积越小，光度越亮。***设手电简发出的热量值是恒定的，那么光影越大，单位光影面积所分享的热量就越少；光影越小，单位光影面积所分享的热量越多。太阳同地球之间当然要比手电筒与桌面之间情况复杂得多，但基本原理相似。你明白了吗？

作为最基本的生活常识，我们知道烤火时，距离火源越近，感觉越热。这个规律对太阳同样适用，以太阳系的八大行星为例，除水星特殊外，基本上是距离太阳越远，平均温度越低。

需注意的是，这些行星之间的距离相差较大，当然，近日点和远日点到太阳的距离相差有500万千米，在地球看确实够大，但跟太阳到地球的距离（近日点大约距离太阳1.471亿千米，远日点距离太阳大约1.521亿千米）比起来，又显得很微小，只有地球到太阳的平均距离的3％。打个比方说，距离火源1米距离烤火时，如果距离改变3厘米会不会有什么感觉。如果只考虑距离，地球在近日点和远日点时，对太阳的感觉与此差不多。

不过，影响不大，也不应是近的时候冷远的时候热，其实，太阳对地球冷暖的影响，还跟太阳光的照射角度有关。最典型的例子，就一天之中，早晨太阳斜射大地，地球气温较低，中午太阳近于直射大地，地球气温较高。道理很简单，太阳光直射大地时，同样时间内大地接受的太阳辐射功率较大。

一年之中，太阳光照射大地的角度也不同，当然，在太阳系里，太阳是老大，坐在那里不动，是因为地球自转轴与黄道面并不垂直，二者之间有66.34º的夹角，结果，太阳光的直射点一直在南北回归线之间来回移动，在近日点时，太阳光的直射点在南半球，太阳光斜射北半球，同样的时间内，接受的太阳辐射功率较小，所以，北半球是冬季；远日点时，太阳光的直射点在北半球，同样的时间内，地球接收的太阳辐射功率较大，所以，北半球是夏季。

行星围绕恒星公转轨道是椭圆，而这个椭圆，其实偏心率小得很，近似可以按照正圆处理了，所以可见，季节的变换，跟距离的远近关系并不是很大。

可能很多人一看到近日点远日点的就以为近日点远日点和太阳之间距离的差值很大，实际上，在近日点时，地球和太阳的距离1.47亿公里，而在远日点的时候，地球和太阳的距离为1.52亿公里，这个差距只有500万公里，可见并不大，至少跟日地平均距离1.5亿公里比起来的话，影响系数连5%都不到，可见距离的影响可以说是很小的。

既然这样，那么地球上分明的一年四季，到底是为什么呢？实际上，这主要还是跟地轴是倾斜的有关，如果地轴没有倾斜的话，可以说地球上几乎就是没有一年四季的。每年的1月3日左右，地球跟太阳的距离最近，大概是1.47亿公里，而每年的7月4日左右，地球跟太阳的距离最远，大概1.52亿公里。我们都知道，在我们北半球，近日点时地球是冬季，而远日点的时候，地球是夏季，按道理说地球跟太阳越近的时候，温度就应该越高，这个时候应该就是夏季，但是为什么是冬季呢？

其实是因为阳光的倾斜角不一样罢了，不只我们有不有这样的体验，那就是一天之中，早晨和傍晚的时候，气温相对低一些，而正中午的时候，气温则是一天之中最高的，其实这就是因为阳光的倾斜角不一样导致的，在早晨和傍晚的时候，阳光是倾斜照入地面的，这样单位面积上阳光的功率是不一样的，而正中午的时候，阳光正射地面，这个时候单位面积上阳光的功率就达到了最大了，所以就最热。

同样的道理，一年之中，当地球位于近日点附近的时候，太阳光的直射点在南半球，这个时候那么南半球就是夏天了，而对于身处北半球的我们，就是寒冷的冬天了。地球是围绕太阳以椭圆的轨道运转的，但是由于地球的地轴本身与黄道面有一个夹角，所以就意味着地球是歪着身子围绕太阳公转的，所以在一年之中的不同时刻，地球上某一特定地区的某个时间，阳光的倾角也是不尽相同的，总而言之，当阳光更接近于垂直入射的时候，天气就更热。另外，日照时间也是影响气温的一个因素，但是综合看来，阳光倾斜角的影响是主流，也正是因为这样，地球上才有分明的一年四季。

这个类似的问题之前小地回答过，但是这个问题有一定的误导性，下面且看小地的分析。

我们都知道地球是一个既不发光也不透明的椭球体，它在围绕太阳公转的同时也在围绕***想自转轴自转，一年四季的变换和昼夜的交替等分别与地球的公转和自转有关。

由于通过地心并分别连接南北极点的地轴与赤道平面（地球自转轨道面）垂直，地轴的北端始终指向北极星附近，而赤道平面与地球的公转轨道面（黄道面）形成了一个约为23°26′的黄赤交角，也就是说地轴与黄道面之交的交角为66°34'，二者互为余角。

正是由于赤道平面与黄道平面存在交角，因此太阳的直射点并不是一直在赤道上，而是在南北纬23°26′之间作周期性的往返运动。而地球在公转轨道上位置的不同，太阳直射点也就不同，以春分、夏至、秋分、冬至为例，春分日和秋分日太阳直射赤道，全球昼夜平分，南北两极无极昼极夜现象；夏至日太阳直射北回归线，北半球昼长夜短，且越往北昼越长夜越短，北极圈内出现极昼现象，而南半球则属于昼短夜长且越往南昼越短夜越长，在南极圈内出现极夜现象。

单就理论而言，地表温度的变化由获得的太阳辐射量决定。当太阳直射点位于北半球时，北半球获得的热量要比南半球多，因此北半球整体温度要比南半球高，为北半球的夏季；当太阳直射点位于南半球时，南半球所获得的热量要比北半球多，因此整体温度要比北半球高，为南半球的夏季。结合夏至日和冬至日太阳直射点的不同不难得出，除了赤道附近外，地球的南北半球理论上季节是相反的（值得说明的是，南半球海洋和陆地面积占***别为80.9%和19.1%，温差变化相对较小）。

而当地球公转到远日点时，此时正好是7月初，太阳直射点由北回归线向南移动了约1.29°，日地距离约为1.521亿公里；而当地球公转到近日点时，此时恰好是1月初，太阳直射点由南回归线向北移动了约1.29°，日地距离约为1.471亿公里。由远日点的距离减去近日点的距离可以得出二者相差0.05亿公里，而这个距离差仅相当于日地平均距离1495***870公里的3.342%，基本可以忽略不计。

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