地球的四季是怎么形成的
地球的四季是怎么形成的
地球上的四季不僅是溫度的周期性變化,而且是晝夜長(zhǎng)短和太陽(yáng)高度的周期性變化。對(duì)于地球的四季,很多都好奇是怎么樣形成的。以下就是學(xué)習(xí)啦小編給你做的整理,希望對(duì)你有用。
形成地球四季的原因
地球的自轉(zhuǎn)軸與地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)面(黃道面)之間有一個(gè)夾角(23°26′),因此,當(dāng)?shù)厍蚶@太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí),太陽(yáng)直射到地球的位置就會(huì)發(fā)生變化,從南緯23°26′(南回歸線)到北緯23°26′(北回歸線)。太陽(yáng)直射時(shí),地球表面獲得的熱量高,氣溫高,為夏季;反之,太陽(yáng)斜射時(shí),地球表面獲得的熱量低,為冬季。當(dāng)太陽(yáng)直射到北半球時(shí),北半球?yàn)橄募?,南半球?yàn)槎?反之,當(dāng)太陽(yáng)直射到南半球時(shí),南半球?yàn)橄募?,北半球?yàn)槎?。太?yáng)直射到南、北回歸線時(shí),分別為冬至(12月22日前后)和夏至(6月22日前后);太陽(yáng)直射到赤道時(shí),分別為春分(3月21日前后)和秋分(9月21日前后)。
太陽(yáng)直射區(qū)域處于南、北回歸線之間,因此該區(qū)域太陽(yáng)總是近乎直射,故一年中從太陽(yáng)獲得的能量均較高,導(dǎo)致該區(qū)域的氣溫較高,一年中變化不大,該區(qū)域稱為熱帶。熱帶區(qū)域,沒(méi)有四季的變化,均為夏季。通常指的一年四季,主要表現(xiàn)在溫帶,也就是太陽(yáng)南回歸線和北回歸線到南極圈和北極圈之間的區(qū)域。南極圈指太陽(yáng)照射到北回歸線時(shí),太陽(yáng)所能照亮的最南緯度線,即南緯66°34′(緯度與回歸線的緯度互余)。同樣,北極圈處于北緯66°34′。兩極圈內(nèi),會(huì)出現(xiàn)極夜和極晝現(xiàn)象。顯然,北半球夏季時(shí),北極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象,南極圈內(nèi)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象;反之,南半球?yàn)橄募緯r(shí),北極圈內(nèi)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象,南極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象。
地球四季的變化規(guī)律
從春分經(jīng) 夏至到 秋分,北半球處于夏半年,南半球處于冬半年。在此期間,北半球晝長(zhǎng)夜短,南半球晝短夜長(zhǎng); 北極處于極晝, 南極處于極夜; 北回歸線以北的太陽(yáng)高度始終大于平均值, 南回歸線以南則小于平均值。 北回歸線以北太陽(yáng)升起于東北方的地平圈上,降落于西北方的地平圈上。二分日全球各地太陽(yáng)均升起 于正東方,降落于正西方。
從秋分經(jīng) 冬至到春分, 北半球處于冬半年, 南半球處于夏半年。在此期間,南北半球的晝夜長(zhǎng)短、 極晝極夜和太陽(yáng)高度,都同上述情況相反。 北回歸線以北太陽(yáng)升起于東南方的地平圈上,降落于西南方的地平圈上。
從夏至經(jīng)秋分到冬至,北半球由夏半年變?yōu)槎肽?,南半球由冬半年變?yōu)橄陌肽辍T诖似陂g,北半球晝漸短,夜?jié)u長(zhǎng),極晝帶逐漸縮小;南半球晝漸長(zhǎng),夜?jié)u短,極夜帶逐漸縮小。 北回歸線以北太陽(yáng)高度一直在減小,南回歸線以南則在增大。 北回歸線以北太陽(yáng)出升方向由東北變?yōu)闁|南,降落方向由西北變?yōu)槲髂稀?秋分日由正東升起,正西降落。
從冬至經(jīng)春分到夏至,北半球由冬半年變?yōu)橄陌肽?,南半球由夏半年變?yōu)槎肽?。南北半球的晝夜長(zhǎng)短、 極晝極夜和太陽(yáng)高度的變化同上述情況相反。北回歸線以北太陽(yáng)升起的方向由東南變?yōu)闁|北,降落方向由西南變?yōu)槲鞅薄?/p>
從冬至到春分和從夏至到 秋分,全球各地晝長(zhǎng)都向平均值(12小時(shí))接近,極晝、極夜的范圍都逐漸縮小。 北回歸線以北和 南回歸線以南的太陽(yáng)高度都在向平均值接近。 北回歸線以北,太陽(yáng)升起方向逐漸接近正東,降落方向接近 于正西。
從春分到夏至和從秋分到 冬至,全球各地晝夜長(zhǎng)短都在向極值變化,極晝、極夜的范圍都逐漸擴(kuò)大。北回歸線以北和南回歸線以南的太陽(yáng)高度也趨向極值。 北回歸線以北太陽(yáng)升、落的方向,分別向東北、東南和西北、西南移動(dòng)。
由于 南北回歸線之間的晝夜長(zhǎng)短和太陽(yáng)高度的變化較復(fù)雜,所占篇幅較多,我們沒(méi)有充分地說(shuō)明,讀者自行總結(jié)出規(guī)律來(lái)也是不難做到的。在分析的時(shí)候,最好能分成幾個(gè)階段來(lái)進(jìn)行。例如,在北半球, 可以從春分到太陽(yáng)直射該地算做一個(gè)階段,再到夏至為第二個(gè)階段,夏至以后到再次太陽(yáng)直射為第三個(gè)階段,以后可以把到冬至作為下一個(gè)階段,由冬至到春分是最后一個(gè)階段,太陽(yáng)完成了一次回歸運(yùn)動(dòng)。每個(gè)階段晝夜長(zhǎng)短、太陽(yáng)高度、太陽(yáng)的升落方向及正午時(shí)太陽(yáng)的方向(例如,北半球夏至?xí)r,太陽(yáng)在正午時(shí)位于天頂以北,冬至?xí)r則在天頂以南),等等,都有較大的變化。
地球四季的劃分
四季是根據(jù)晝夜長(zhǎng)短和太陽(yáng)高度的變化來(lái)劃分的。在四季的劃分中,以太陽(yáng)在 黃道上的視位置為依據(jù),以二分日、二至日或以 四立日為界限。但是,東西方各國(guó)在劃分四季時(shí)所采用的界限點(diǎn)是不完全相同的。
第一種
我國(guó)傳統(tǒng)的四季劃分方法,是以 二十四節(jié)氣中的 四立作為四季的始點(diǎn),以二分和二至作為中點(diǎn)的。如春季 立春為始點(diǎn),太陽(yáng) 黃經(jīng)為315°,春分為中點(diǎn), 立夏為終點(diǎn),太陽(yáng)黃經(jīng)變?yōu)?5°,太陽(yáng)在黃道上運(yùn)行了90°。這是一種傳統(tǒng)的,常見(jiàn)的方法。
第二種
天文學(xué)分類法(即西方分類法)四季劃分更強(qiáng)調(diào)四季的氣候意義,是以二分二至日作為四季的起始點(diǎn)的,如春季以春分為起始點(diǎn),以夏至為終止點(diǎn)。這種四季比我國(guó)傳統(tǒng)劃分的四季分別遲了一個(gè)半月。
第三種
為了準(zhǔn)確地反映各地的實(shí)際氣候情況,劃分四季常采用氣候上的方法既近代學(xué)者 張寶坤分類法,采用候平均氣溫劃分四季。并且規(guī)定:候平均氣溫大于或等于22℃的時(shí)期為夏季,小于或等于10℃的時(shí)期為冬季,介于10℃~22℃之間的為春季或秋季。按此標(biāo)準(zhǔn)劃分四季,中緯地區(qū)季節(jié)與氣候相一致,低緯地區(qū)和極地附近春、夏、秋、冬的溫度變化很不明顯。同時(shí),在中緯地區(qū),各季的長(zhǎng)度也不一樣。這就是氣候四季。例如, 北京春季有55天,夏季103天,秋季50天,冬季157天。這種方法,可以結(jié)合各地的具體氣候,農(nóng)業(yè),故運(yùn)用較多。
第四種
氣候統(tǒng)計(jì)法,因?yàn)橐话阋?月份為最冷月,因此,春季,為3,4,5月.夏季,為6,7,8月.秋季,為9,10,11月.冬季,為12,1,2月.這種四季分類法,比較適用四季分明的溫帶地區(qū)。
淺論
春、秋二分日,全球各地晝夜長(zhǎng)短和太陽(yáng)高度都等于全年的平均值,具有從 極大值(或極小值)向極小值(或極大值)過(guò)渡的典型特征。因此,把春分作為春季的中點(diǎn),和把秋分作為秋季的中點(diǎn)是非常合理的;夏季里,晝最長(zhǎng),夜最短,太陽(yáng)高度最大的是夏至那一天,該日地表獲得太陽(yáng)能量是最多的。所以,夏至作為夏季的中點(diǎn)是很合理的;同理,冬至作為冬季的中點(diǎn)也是很科學(xué)的。
但是,從實(shí)際氣候上講,夏至并不是最熱的時(shí)候,冬至也不是最冷的時(shí)候,氣溫高低的極值都要分別推遲1~2個(gè)月。我國(guó)有“熱在三伏”,冷在 三九”的說(shuō)法。因此,把夏至和冬至分別安排為夏季和冬季的開(kāi)始日期,與實(shí)際 氣候能更好地對(duì)應(yīng)。所以,西方四季劃分更能體現(xiàn)實(shí)際的氣候意義。 無(wú)論是我國(guó)的具有天文意義的四季劃分,還是西方具有氣候意義的四季劃分,都是天文上的劃分方法。這是因?yàn)椋?、二至?四立在天文上都有確切的含義,都是把全年分成大體相等的四個(gè)季節(jié),每個(gè)季節(jié)三個(gè)月,太陽(yáng)在 黃道上運(yùn)行90°。它們都不能反映各地氣候的實(shí)際情況。通過(guò)這種方法劃分的季節(jié),就是天文四季。
天文四季是半球統(tǒng)一的。在半球的范圍內(nèi),每個(gè)季節(jié)有統(tǒng)一的開(kāi)始和結(jié)束的時(shí)刻,并且在半球范圍內(nèi),每一地點(diǎn)均存在著這四個(gè)季節(jié),每個(gè)季節(jié)都是等長(zhǎng)的。天文四季具有理論意義,氣候四季具有實(shí)用價(jià)值。天文四季是氣候四季劃分的基礎(chǔ)。天文四季是半球統(tǒng)一的。 北半球是夏季,南半球是冬季;氣候四季則是局部區(qū)域(中緯地區(qū))統(tǒng)一的。天文四季的劃分取決于天文現(xiàn)象的變化,氣候四季的劃分取決于氣溫的變化。無(wú)論哪個(gè)半球的哪個(gè)地點(diǎn),都有等長(zhǎng)的天文四季;而氣候四季則在同一地點(diǎn)也不一定等長(zhǎng)。這是天文四季和氣候四季的主要不同之處。
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