今天9月2號，21天后地球即將達到秋分點現(xiàn)在已經進入了9月份，再過21天，地球在其公轉軌道上會到達秋分點，此時的太陽會直射赤道，而我們北半球的氣溫會更加涼爽，在秋分點以后，太陽會逐漸直射南半球，我們北半球的冬天也即將到來。 地球每年度會繞著太陽完成一個大約3億公里的巨大橢圓軌道。由于地球的自轉既不平行也不垂直于公轉軌道平面，而是以一個特定的角度66.5度傾斜于太陽的赤道平面。這樣就為全球的各個地區(qū)帶來不同的日照角度和時間，豐富了地球氣候的多樣性！ 當?shù)厍虻哪习肭蚧虮卑肭蛳蛱杻A斜時，太陽會在天空中升到最高的位置，一天中穿過天空的路徑會顯得更長，也會帶來更多的日照時間。 今年的6月21日是我們北半球的夏至，南半球的冬至。因此，我們在6月21日那一天經歷了一年中白天最長的一天，而南半球的澳大利亞人就經歷了最短的一天。 而現(xiàn)在的9月2號，地球正好位于立秋點和秋分點之間，但更靠近秋分點，太陽的直射點也已經遠離我們北半球，即將到達赤道，最近是不是感覺不那么熱了！ 太陽全年中每天的軌跡是怎樣的我們知道太陽每天都是在天空的東邊升起，在赤道的方向（南邊）慢慢的升高，然后在西邊落下，每一天都會在天空中劃出一條運行軌跡！那么我們追蹤太陽一年中的每一天在天空中的軌跡，會是什么樣的？看下圖： 這個圖片顯而易見，太陽穿過天空最短最低的路徑是在冬至那天；最高和最長的路徑發(fā)生在夏至那天，就這樣來回循環(huán)擺動，年復一年！ 那么，在一整年的時間里，如果每天同一時間拍攝太陽在天空中的位置，我們會看到怎樣的情況？意思就是，今天我12點拍太陽的位置，明天也12點，后天也一樣.....，就這樣拍一年的時間，你認為太陽的路徑會是一條直線嗎？或者是一條曲線? 全年中每天的同一時間太陽的軌跡是怎樣的事實證明，有些現(xiàn)象跟我們想的就是不一樣，更加奇妙、更加壯觀。 太陽在一年中每一天的同一個時間點的位置，表現(xiàn)出來的形狀看起來像一個被拉長的數(shù)字8，“8”的一個邊比另一個邊更大更寬?！?”的最高點對應夏至，最低點對應冬至，這個應該很好理解，也就是全年最高和最低的位置！ 這種特殊的形狀，其實不是我們這個世界所獨有的。在天王星、海王星和冥王星都能看到太陽排列的“8”字；木星和金星看到的是橢圓；但是在土星和火星的天空中會看到一個不尋常的淚滴形狀！ 為什么太陽在天空中會出現(xiàn)這些形狀呢？以及地球的字形曲線為什么是這樣的形狀和傾斜方式？整個“8”字的傾斜比較簡單，如果我們選擇在每天的正中午拍攝照片，也就是太陽在天空中最高點拍攝，就會得到一個完全沒有傾斜的“8”字形狀。如果在最高點（正中午）之前的時間拍攝太陽全年軌跡，“8”字形就向左傾斜，最高點（正中午）之后，“8”字形就往右傾斜！ 在北半球拍攝的話，“8”字曲線的頂部就是一個小圓圈，底部是一個大圓圈。如果從南半球看的話，“8”字形曲線會正好倒過來！這個和遠日點和近日點有關，后面會說到！ 那么是什么造成了這種“8”字形狀呢？有兩個因素：
如果地球的自轉軸完全垂直于公轉軌道，并且公轉軌道是一個完美而均勻的圓，那么太陽每天都會出現(xiàn)在同一個地方。我們不僅沒有季節(jié)變化，而且太陽在天空中的路徑也不會發(fā)生任何改變。 地軸23.4°的傾斜意味著太陽的路徑在一年中會周期性地發(fā)生變化，夏季太陽上升得越來越快，秋季下降得越來越晚，冬季下降得越來越早，春季上升得越來越高。 隨著時間的推移，地球的軸向傾斜會發(fā)生一點點變化，但在往后的100萬年里將保持相對穩(wěn)定。 如果僅僅是因為地軸的傾斜，而地球公轉軌道是一個完美的圓，我們在天空中得到的曲線將是一個真正完美的“8”字形，水平和垂直軸完美對稱。 但地球的軌道是一個橢圓！這就會帶來一定的影響！ 當?shù)厍螂x太陽最近，接近但不與冬至點一致，地球在太陽附近移動得最快，導致太陽的表觀路徑比平均速度更快。當?shù)厍螂x太陽最遠的時候，它的移動速度比平均速度要慢，導致太陽的路徑變化速度變慢，這就導致了“8”字形一頭大一頭?。?/p> 如果我們生活在一顆地軸沒有傾斜的行星上，它的公轉軌道是橢圓形的，那么太陽穿過天空的路徑將會是橢圓的：這就是木星和金星的大致情況，它們的那一點軸向傾斜是可以忽略不計。但是在地球上，有橢圓軌道和明顯的軸向傾斜，所以這兩種效果表現(xiàn)出來的表觀現(xiàn)象都很明顯!
那么火星呢？和地球的軸向傾斜差不多，也有橢圓軌道，那為什么是淚滴形狀呢？因為火星的軌道偏心度非常高，所以綜合起來的影響就只創(chuàng)造了一個巨大的淚滴，不好理解？那我們在看看地球！ 在地球上，以北半球為例，在冬至期間移動最快，這使得“8”字型曲線的“下”面比“上”面大得多！如果火星軌道偏心度更高，它會在近日點移動的更快，遠日點移動的更慢，這就會造成“8”字型下方更大，上放更下，結果就是擴大的下方變成了一個淚滴形！
另一方面，火星形成淚滴狀的原因，是因為火星的近日點和遠日點與它的春分點和秋分點相對應，而我們地球正好于夏至和冬至點相對應，這也是一個最大的區(qū)別 總結
我們只需要記住，這是地球橢圓軌道和地軸傾斜共同作用的結果！“8”字形是太陽隨時間的流逝在天空中形成的美麗自然的形狀，這是大自然的杰作！當?shù)剌S隨著時間發(fā)生進動時，太陽在天空中的排列形狀也會發(fā)生改變，但這是一個比較緩慢的過程。 這就是太陽在全年中每一天同一時刻的位置變化，以及“8”字形的來歷！ |
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