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第1章 四季的由来

第一章 四季的由来

地球上,不但有昼夜交替现象,而且有四季寒热温凉的变化,并且南北半球的四季变化刚好相反。当我们这里正是夏日炎炎、挥汗如雨的季节,南半球却处在寒风凛冽、大雪纷飞的环境。为什么地球上会有四季交替变化现象呢?四季是如何形成的?首先让我们来分析一下地球的运动,地球有两种基本的运动,一种叫自转——地球自身的旋转,另一种叫公转——绕着太阳的旋转。自转是绕着穿过南北两极的地轴进行的,方向是自西向东,离两极越远的地方转速越快。与两极等距的那一圈叫赤道。地球自转一周的时间为一日,也就是24小时。地球绕太阳公转的速度为每秒30km,绕太阳旋转一周需要365天5时48分46秒,也就是一年,天文学上称之为回归年。地球绕太阳公转的轨道是一个椭圆,它的长直径和短直径相差不大,可近似于正圆。太阳就在这个椭圆的一个焦点上,而焦点是不在椭圆中心的,因此地球至太阳的距离,就有时会近一点,有时会远一点。

一月初,地球离太阳最近,为147 100 000km,这一点叫做近日点。七月初地球离太阳最远,为152 100 000km,这一点叫做远日点。事实上,当地球在近日点的时候,北半球为冬季,南半球为夏季;在远日点的时候,北半球为夏季;南半球为冬季。这就说明,四季的变化与近日点和远日点无关。那么四季的变化到底是怎么产生的呢?这与地球公转有关,地球在不断公转的过程中,地轴与公转轨道始终保持66°34′的交角,即地球始终是斜着身子绕太阳公转的。因为地球公转的原因,致使太阳直射点在地球表面发生变化,形成以赤道为中心,以南北回归线为界限南北扫动,每年一次,循环不断,从而形成了地球上一年四季顺序交替的现象。具体来讲,到了每年6月22日前后,地球就位于远日点。太阳会直射北回归线,这一天就是北半球的夏至日。与此同时北半球得到的热量最多,白昼最长,而且气候也炎热,属于北半球的夏季,但南半球正处于寒冷的冬季。

此后因为继续在公转轨道上不停运行,太阳的直射点便会南移。到了9月23日左右,太阳就会直射赤道,这一天就是北半球的秋分日。这一天南半球与北半球得到的太阳热量相等,昼夜平分,北半球是秋季,南半球是春季。到12月22日左右,地球开始位于近日点,太阳便直射南回归线。这一天就是北半球的冬至日。而此时北半球得到的热量最少,且白昼时间最短,气候也相当寒冷,是北半球的冬季。南半球则刚好是夏季。太阳直射点北返以后,在3月21日左右,太阳再次直接射向赤道,这一天就是北半球的春分日。这个时候,是北半球的春季,而南半球却是秋季。地球像这样以一年为周期绕太阳不停运转,从而产生了四季的更替。对于四季的划分,人们常常以天文历法为依据,认为立春、立夏、立秋、立冬是四季之始。如2008年2月4日立春,5月5日立夏,8月7日立秋,11月7日立冬。民间有句谚语:春打五九尾,六九头。

这时就开始进入春天,然而现代气象学划分四季的方法,是以候(每5日为一候)平均气温为标准,候平均气温在10~22℃为春季。按这种划分方法,我国各地因为所处的地理位置不相同,春季开始则不尽相同。南北春季开始的时间相差长达2个月以上。四川盆地春季开始得比较早,2月北方还是寒风凛冽,雪花漫舞,一派严冬景象,而四川盆地已是春回大地,春暖花开。北方像哈尔滨等地区要迟到清明节前后才能进入春季。长江中下游地区,如上海、南京一带,一般要到3月中旬的春分才开始进入春季。各地春天持续时间亦不等。以春城著称的昆明,不仅早早地在2月初(立春)就进入春天,而且除了12月和1月近2个月的冬季外,一年中其余的时间气温均为春天的气温;黄河中下游的西安、开封、洛阳等北部地区,春季较短,一般持续2个月左右,哈尔滨黑河一带每年高于10℃的天数不足20天。但为方便记忆与使用,人们常以农历来划分四季,认为1月、2月、3月为春季;4月、5月、6月为夏季;7月、8月、9月为秋季;10月、11月、12月为冬季。

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