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地球离太阳最远时为何却是最热的三伏天?这里有答案

地球离太阳最远时为何却是最热的三伏天?这里有答案摘要: 《列子·汤问》中记载的“两小儿辩日”典故,是中国人耳熟能详的智慧故事。一个孩子认为,太阳早晨更大,因此太阳早晨时近、中午时远。...

地球远日点高温现象_地球绕太阳转动态图_两小儿辩日

《列子·汤问》所述“两小儿辩日”的传说,是华夏民族广为流传的哲思篇章。有位孩童主张,日出时分太阳显大,故而清晨距离较近,午后距离较远。另位孩童则坚持,正午时分气候酷热,表明凌晨距离较远,日上三竿时距离较近。这个谜题,即便是知识渊博的孔子,也未能作出判断。

地球远日点高温现象_两小儿辩日_地球绕太阳转动态图

两小儿辩日(图源:网络)

这个陈旧的议题,涉及了人们对于个体和天地互动的基本认知:我们体验到的寒热变化,和与发热体相隔的远近,到底有什么样的关联?

当前天文学的发展,促使这个议题衍生出一个范围更广、同样令人费解的景象。

若将观测的时间跨度从一日扩展至一整年,便会察觉到一个令人惊异的现象:当北半球正值酷暑时节,我们所处的星球,恰恰位于绕日公转轨道上距离太阳最远的一点。这种现象产生的原因究竟是什么?

01

当三伏天遭遇远日点

地球围绕太阳运行的路径并非绝对圆形,而是呈现椭圆形特征。这种轨道形态导致,在一年时间里,地球与太阳的间隔距离发生动态调整。当地球行进到离太阳最近的位置时,这个特殊点称为“近日点”(Perihelion)。相反,地球位于最远距离的位置时,则被称为“远日点”(Aphelion)。

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远日点与近日点(图源:网络)

远日点通常在每年七月份初期出现。那个时间点,整个中国区域都承受着一年中最显著的炎热。国家气象中心不断发布高温警报,其中橙色和红色级别的预警覆盖了辽阔的国土范围。

地球远日点高温现象_两小儿辩日_地球绕太阳转动态图

2025年7月3日- 4日全国高温预警(图源:中国天气)

华北平原的北京、石家庄,以及江南水乡的上海、杭州,35℃以上的高温十分普遍,湿热的空气让体感温度更加难熬。素有“火炉”之称的重庆、武汉等地,气温超过40℃的情况也并不少见。而在新疆的吐鲁番盆地,极端的气温甚至能危及生命,堪称真正的“热极”。

地球绕太阳转动态图_两小儿辩日_地球远日点高温现象

中国各地高温(图源:中国天气)

但是,我们所在的这颗星球,正处在一个远离太阳的位置,这是它的轨道上最远点,与太阳相距大约1亿5千2百1十万公里,此时正值酷暑时节。

在一月份寒气刺骨的时候,地球恰好在环绕太阳的轨道上来到离太阳最近的位置,这个距离大约是一亿四千七百一十万公里。

两者相隔大约500万公里,换言之,太阳光从远日点抵达地球,较之近日点需多耗费约16秒半。依照物理法则,单位面积所获辐射能量与距离平方成反比关系。测算结果显示,地球位于远日点时吸纳的太阳能量,较近日点状态低约6.5%。

这就令人费解了:我们与太阳相距最远的时候,天气反而最为酷热;我们与太阳相距最近的时候,天气却最为严寒。由此看来,日地间的距离并非决定季节气温的关键因素。那么,究竟是什么在真正调控着地球的冷暖交替呢?

02

省油黄金法则

解开谜团的关键——地轴倾角

答案,其实早在中学地理课本里就提过:地球的四季更替,主要是由地轴的倾斜造成的,而不是因为和太阳的距离发生了改变。

两小儿辩日_地球绕太阳转动态图_地球远日点高温现象

地轴倾角,就是地球自转轴和它绕太阳公转的轨道平面之间的夹角,这个角度大概有二十三度多一点,还差四分之一度,具体是二十三度二十六分(图源:Dna-webmaster|Wikimedia Commons)。

确实,地球的旋转轴并非与其运行路径的平面成直角,而是持续维持着接近二十三度二十六分的偏斜角度。这种偏斜,虽然看似并不显著,却极大地影响了太阳光线对地球的分布状况,进而构成了季节更替以及气候变化的根本性因素。

地球绕太阳转动态图_两小儿辩日_地球远日点高温现象

这种倾向形成的另一个广为人知的现象叫作黄赤交角,它表示地球绕日运行的轨道平面和地球自转轴所在平面之间的夹度,这个夹度具体数值为23度26分(图源:百度百科)

地轴的倾角,直接决定了各个季节太阳照在地面的方向。这个角度会随着时间变化,从而带来季节的更替。

北半球的夏天,地球的北极向着太阳偏移。正午时分,太阳在空中位置很高,太阳高度角很大。在北回归线一带,阳光几乎垂直照射地面。能量高度集中,地表和大气被快速加热。

当季节转为冬季时,位于北回归线之北的区域,太阳光线以极低的角度照射过来,能量因此被广泛分散,导致升温效果显著减弱。

以北京为参照,夏至中午的太阳辐射强度,远超冬至中午的三倍。这种差别主要源于太阳入射角度的不同,它是造成冬季寒冷夏季炎热的根本因素。

与此同时,地轴的倾斜还带来了昼夜长短的周期性变化。

夏季,北半球倾向阳光,夏季阳光照射时间长,夜晚短暂,白天储存热量的时间远超夜间散失热量的时间,热量不断累积,气温持续上升。冬天则情况不同,黑夜漫长、白昼短暂,地表的热量不仅无法有效积聚,很快就被寒冷的夜晚消散掉了。

地球远日点高温现象_地球绕太阳转动态图_两小儿辩日

夏至日和冬至日的昼长(图源:网络)

因此,夏季的高温状况,是快速升温与持续受热两种作用共同累积的产物。这两种主要因素的影响非常显著,完全盖过了地球远离太阳时那轻微的能量减弱。

03

从古人观察到科学规律

现在,我们能够为“两小儿辩日”的这场讨论,找到一个超越时代的全新说明。孩子们的看法虽然简单,却引发了关于人类与宇宙之间联系最核心的探索,他们的争辩完全正确,只是他们所寻求的答案,远远超出了他们的认知范围。

在将观察范围扩展至整个星球层面时,我们便会领悟到:造成寒来暑往现象的关键,并非地球同太阳的相对位置,而是地球自转轴那持续偏斜的23度26分角度。这一现象冲击着我们的固有认知,并为我们展现出一个更加真实、更为玄妙的宇宙图景。

今天地球距离太阳最远的时候,天气却异常炎热,这种情况让人感到十分不解。

太阳在轨道上运行时离太阳星体最近的那个点是什么位置,需要通过天文观测来确认,这个现象在物理学上有着特定的定义,具体来说就是地球绕日公转过程中出现的最小距离状况

夏至来临的时刻,具体日期是什么时候,相关信息可以在哪里查询

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