学过地理的人都知道,夏天之所以热,是因为太阳对地球的照射角度所造成的。
因为冬天太阳直射南回归线附近,阳光与北半球地面的夹角比较小,而地面的面积大小是不变的,地面在与阳光垂直方向的影射面较小,吸收的热量也就小,而夏天太阳直射北回归线附近,所以结果与冬季的效果相反。
在夏天,太阳的高度角大,太阳光几乎是直射大地,太阳能到达地球的能量密度很大,地球从太阳那里获得的能量多了,所以夏天热。
因为地球绕太阳公转是一个椭圆形,冬天,地球离太阳的距离较远;夏天,我们地球离太阳的距离较近。
但是上面的解释很牵强而且不是很科学,只适合对一些小孩儿或者理解能力低的人解释,而下面,才是问题的关键。
上面这个图是地球围绕太阳旋转的公转图,我们模拟地球围绕着一个“轴”做自转和公转,就好比是在“滚动”。当然这个轴它是有一个角度的,而不是垂直的,这个角叫做“黄赤交角”,即为“黄道面和赤道面”的交角。约为23°26′。
每一年,地球将会围绕太阳旋转一周,而且是逆时针旋转。在这个图中,B是春分,A是夏至,D是秋分,C是冬至。
从这个图中我们可以看出,地球位于B、D的时候,太阳光线正射赤道,这个时候我们的白天和晚上的时间一样多,这就是春分和秋分了。
从B到A的过程中,也就是从春分到夏至,我们会发现白天的时间越来越长,那是因为由于这个黄赤交角的存在,地球在“旋转”的过程中,太阳光线会慢慢向北半球(也就是我们所处的这个半球)移动,所以我们就会感觉越来越热。
而从D到C的过程中,就是秋分到冬至的一个过程,这段时间白天会越来越少,晚上的时间会越来越多。到了冬至那一天,就是黑夜最漫长的时候。
那么,为什么不是夏至那一天最热呢?
其实,虽然夏至是白天最长的时候,也是太阳离我们最近的时候,但是却不是最热的时候,我们最热的时候是夏至一个半月之后的连续很多天的“三伏天”。
因为,接近地表的热量,在夏至之后还在继续积蓄,并没有达到最多的时候。俗话说“热在三伏”,真正的暑热天气是以夏至和立秋为基点计算的。大约在七月中旬到八月中旬,我国各地的气温均为最高。
夏至那天,北半球从太阳那里接收到的热量的确最多,但是在夏至过后的几十天中,虽然太阳的位置不是最高,但还是相当高的;日照不是最长,但也还是相当长。每天接收到的热量超过散失的热量,所以日平均温度继续升高,到三伏天升到最高。
地球被浓密的大气层所包裹,太阳光直接穿透大气层加热地面;地面再通过红外辐射、空气对流和水分蒸发等把热带给空气。大气层对于太阳辐射的热量来说,是进来畅通无阻,出去却很慢,很不容易,有点“宽进严出”,形成了保温作用。这就使地表的温度不会太高,到了晚上,这些热量又使地表的温度不致过低。这样一来,每天的平均温度就不完全取决于从太阳得到多少热量,而是每天得到的热量和散失的热量之间的差。