自然与人-28.34   地球上春夏秋冬的形成原因

李开乐

    摘要：地球在自转的同时又绕太阳公转。由于地轴并不垂直于地球的公转轨道平面，而是倾斜了一个23.5°的角。因此，地球每年绕太阳旋转一周，地轴的两端只能各朝向太阳一次。朝太阳的半球是夏天，另一半球就是冬天，这样子就分出了春夏秋冬了。

    虽然说，地球自转和地下热能相配合在一起是大气环流运动的内因，但我们在“自然与人-27.6”中也充分肯定了太阳热力这个外因促成了季节性变化的重要作用。然而，为什么地球上的季节变化是春夏秋冬而不是别的呢？这是因为地球在自转的同时又绕太阳公转。地球的公转有着一条相对稳定的椭圆形轨道，与这条轨道相重合的平面，在天文学上称之为黄道面。由于地轴并不垂直于黄道面，而是不论地球跑到轨道的什么位置，地轴都朝着同一个方向与黄道面的垂直方向倾斜了一个约23.5°的角，所以赤道面与黄道面也固定相交成了23.5°的交角（见图28.34）。这样一来，地球每绕太阳旋转一周，就有半周的时间太阳主要直射在北半球上（从春分到秋分时段），而另半周主要直射在南半球上。地面上受太阳直射的地点就在地球北纬23.5°到南纬23.5°之间来回移动，因此地球上就有春夏秋冬了。
    当太阳直射到北半球的23.5°附近时，北半球就是夏天（如图28.34的夏至位置）。太阳直射点从北向南移近赤道时，北半球变成秋天。民间有“春分、秋分，昼夜平分”的谚语。当太阳直射到南半球的23.5°附近时，北半球与整个地球相比起来就离太阳最远，被太阳照射的面积最小，而且是倾斜地照过来，接受的热量少，所以北半球就出现冬天了。此后，随着地球继续绕太阳运转，当北半球春天的时候，太阳对地球的直射点又从南向北重新缓慢移回赤道，然后再移到北半球的23.5°，完成了一年的循环。就这样，周而复始地进行着，年年如此，春夏秋冬就连续不断了。
    实际上，因为陆地是深厚而良好的隔热层，几乎完全隔绝了地热的上传，才成全了太阳热力创造了地球的春夏秋冬，也使人们认为这地球上只有太阳的威力才是最大。但是，从认识大自然的规律性来说，应该清醒地不被这一层隔热层所蒙蔽，要知道地热才是维持地下液体环流、海流、大气环流的内因和根本性的动力来源。

图28.34： 地球公转示意图