[转载]为什么夏半年比冬半年长一个星期?
2013-10-14 10:24阅读:
为什么冬、夏半年不等长?
从每年的春分(3月21日)至秋分(9月23日)这段时期为夏半年,从秋分至来年春分这段时期为冬半年。下班年天数为186天,冬半年天数为179天。为什么夏半年比冬半年长一个星期呢?
我在以前的文章中已经介绍过,地球绕日公转轨道是个椭圆,地球从春分经过夏至到秋分,即夏半年要比秋分经过冬至到次年春分即冬半年多走1000多万千米的路程。由地球平均公转线速度约30千米每秒可以得出,地球平均公转的速度为2592000千米每天。走完这段路程约为3.86天的时间。再加上夏半年时间,地球在公转轨道上更靠近远日点,根据开普勒定律,地球公转速度较慢,约为29.3千米每秒;而冬半年里,地球因靠近近日点,运行的速度比较快,约为30.3千米每秒。这样由于公转速度快慢引起的时间差将进4天。把上述两个天文因素加起来,夏半年的天数就比冬半年大约长7天多,也就是夏半年天数为186天,冬半年天数为179天。
由于大气的散射和反射作用,白天所处半球大于黑夜所处半球。
地球椭圆形的轨道解释了为什么地球冬夏半年不等长。然而我在以前的文章中已经说过,这种椭圆形是一个近似正圆的椭圆,即远日点距离为1.521亿千米,近日点距离为1.471亿千米,两者只相差500万千米,太阳与圆心只相距250万千米,这与日地平均距离1.496亿千米比起来是非常微小的。地球公转轨道的近圆性解释了为什么冬夏半年的日差数只有区区7天,连一年365日的五十分之一都不到。黄赤交角的存在,即地轴的倾斜性与地球的公转共同解释了为什么地球会有夏半年和冬半年之分,要具体说明这一点就要运用运动立体几何和空间思维模拟转换来解释,如果大脑不能想象来那就要制作模拟动画来演示了,是比较复杂的,这里我就不说了。
如果地球公转轨道是一个正圆的话,那么地球依然有冬半年和夏半年之分,但两者的日数是等长的,二者平分365日5时48分46秒,即一个回归年。注意,这里是回归年,并不是恒星年(36
5日6时9分10秒)。上文所说的夏半年与冬半年也都是归于回归年。如果地球公转轨道是正圆的话应该是没有回归年与恒星年之分的,即一个回归年等于一个恒星年(这一点目前只是我自己的看法,至于有什么论据可以支持我这个观点,我现在还没想出来,以后想通了再向大家介绍)。如果地轴不倾斜,即地轴垂直于黄道面,亦即黄赤交角为0°话,那么不管公转轨道是椭圆和正圆(只要椭圆不过于离谱),地球就不会有冬半年和夏半年之分了,地球的任意一点永远只具有一个单调的季节,而且除两极点外,世界任一地方的昼夜都是等长的,即永远都是早上6点日出下午18点日落。
好了,关于冬夏半年的日差问题我就说到这里,以后我还会向大家介绍其他关于地球物理与天体运行等方面的东西。