我們對天氣冷暖的判斷,其實就是對氣溫高低的感知,氣溫的高低則是由空氣中所蘊含的熱量來決定的。大家都知道,地球上的光和熱都是來自於太陽,空氣中的熱量當然也來自於此,我們可以得出,對於地球上的某片固定區域來講,它吸收到的太陽輻射越弱,天氣就越冷。
相對地球而言,影響太陽輻射強度的主要有兩個因素,那就是地球與太陽之間的距離,以及太Sunny的入射角度。我們先來分析一下距離這個因素,由於地球是沿著一個橢圓形的軌道圍繞著太陽公轉,因此在一年中的不同時刻,地球是太陽的距離是不一樣的,這不可避免地會對地球天氣造成一定程度的影響。
然而這個影響是幾乎可以忽略不計的,為什麼這麼說呢?看一下資料大家就明白了,地球與太陽的平均距離大約為1.5億公里,而地球的近日點和遠日點分別為大約1.471億公里和1.521億公里,這兩者之間的距離差只有大約500萬公里而已,很明顯,如此小的距離變化對地球天氣所造成的影響,我們根本感覺不到(事實上,當地球與太陽最近的時候,也就是冬至,此時我們北半球正處於冬季)。
所以說影響地球天氣冷暖的就是太Sunny的入射角度了,我們都知道,當一束光的入射角度是垂直於某個平面時,這個平面單位面積裡接收到的輻射是最高的,由此可以得出,太Sunny在地球某個區域的垂直程度越高,這片區域受到的太陽輻射就越強,相應的天氣就越熱,反之亦然。
因為地球的自轉軸與黃道面(地球公轉軌道所處的平面)有一個傾角,所以在地球圍繞太陽執行時,太Sunny在地球上的直射點就會週期性地在北迴歸線和南迴歸線之間移動,相應的地球表面各個區域的溫度就會出現週期性的冷暖變化,這就造成了地球上的一年四季。
令人困惑的是,冬至是太陽直射點最偏南的一天,這就意味著,冬至之後,太陽就向北半球迴歸,按照以上規律,冬至應該是北半球最冷的那一天,在此之後,由於太陽輻射的逐漸增強,北半球的氣溫就會開始回升,但實際上我們所感受到的卻是,在冬至之後,天氣還會繼續變冷。那麼既然冬至是北半球太陽輻射最弱的一天,為何卻不是最冷的那一天呢?
我們先來了解一下太陽輻射是怎麼影響氣溫的,由於太Sunny的波長較短,因此太陽輻射並不能有效地對空氣進行加熱,根據測量,太陽的直接輻射只能將近地大氣層的溫度升高大約千分之二,而其餘的能量則被地球表面吸收。
在吸收了太陽輻射的能量後,地表的溫度就會升高,然後透過長波輻射、對流以及傳導等方式將熱量傳遞給空氣。在這個過程中,地球大氣層不會吸收地表散發出的全部熱量,有一部分熱量會散發到宇宙空間。
可以看到,儘管太陽輻射的強弱決定了天氣的冷暖,但它們之間的關係卻並不是機械對應的,這會有一個滯後性,而由於地球表面和大氣層都具有一定的保溫性,這種滯後性就會更加的明顯,在這種情況下,地表的能量變化就成了決定天氣冷暖的關鍵原因。簡單地講就是,在某段時間裡,地表獲取的能量小於其散失的能量,該區域就表現為降溫,反之則是升溫。
在冬至之後,雖然太陽向北半球迴歸,北半球得到的太陽輻射逐漸增強,但是在隨後的一段時間裡,北半球的地表依然是處於一個“獲取的能量小於其散失的能量”的狀態,於是該降溫還是得降溫,天氣還會繼續變冷。這樣的情形將一直持續2月份,當這個狀態逆轉的時候,北半球的天氣就越來越暖和了。
我們對天氣冷暖的判斷,其實就是對氣溫高低的感知,氣溫的高低則是由空氣中所蘊含的熱量來決定的。大家都知道,地球上的光和熱都是來自於太陽,空氣中的熱量當然也來自於此,我們可以得出,對於地球上的某片固定區域來講,它吸收到的太陽輻射越弱,天氣就越冷。
相對地球而言,影響太陽輻射強度的主要有兩個因素,那就是地球與太陽之間的距離,以及太Sunny的入射角度。我們先來分析一下距離這個因素,由於地球是沿著一個橢圓形的軌道圍繞著太陽公轉,因此在一年中的不同時刻,地球是太陽的距離是不一樣的,這不可避免地會對地球天氣造成一定程度的影響。
然而這個影響是幾乎可以忽略不計的,為什麼這麼說呢?看一下資料大家就明白了,地球與太陽的平均距離大約為1.5億公里,而地球的近日點和遠日點分別為大約1.471億公里和1.521億公里,這兩者之間的距離差只有大約500萬公里而已,很明顯,如此小的距離變化對地球天氣所造成的影響,我們根本感覺不到(事實上,當地球與太陽最近的時候,也就是冬至,此時我們北半球正處於冬季)。
所以說影響地球天氣冷暖的就是太Sunny的入射角度了,我們都知道,當一束光的入射角度是垂直於某個平面時,這個平面單位面積裡接收到的輻射是最高的,由此可以得出,太Sunny在地球某個區域的垂直程度越高,這片區域受到的太陽輻射就越強,相應的天氣就越熱,反之亦然。
因為地球的自轉軸與黃道面(地球公轉軌道所處的平面)有一個傾角,所以在地球圍繞太陽執行時,太Sunny在地球上的直射點就會週期性地在北迴歸線和南迴歸線之間移動,相應的地球表面各個區域的溫度就會出現週期性的冷暖變化,這就造成了地球上的一年四季。
令人困惑的是,冬至是太陽直射點最偏南的一天,這就意味著,冬至之後,太陽就向北半球迴歸,按照以上規律,冬至應該是北半球最冷的那一天,在此之後,由於太陽輻射的逐漸增強,北半球的氣溫就會開始回升,但實際上我們所感受到的卻是,在冬至之後,天氣還會繼續變冷。那麼既然冬至是北半球太陽輻射最弱的一天,為何卻不是最冷的那一天呢?
我們先來了解一下太陽輻射是怎麼影響氣溫的,由於太Sunny的波長較短,因此太陽輻射並不能有效地對空氣進行加熱,根據測量,太陽的直接輻射只能將近地大氣層的溫度升高大約千分之二,而其餘的能量則被地球表面吸收。
在吸收了太陽輻射的能量後,地表的溫度就會升高,然後透過長波輻射、對流以及傳導等方式將熱量傳遞給空氣。在這個過程中,地球大氣層不會吸收地表散發出的全部熱量,有一部分熱量會散發到宇宙空間。
可以看到,儘管太陽輻射的強弱決定了天氣的冷暖,但它們之間的關係卻並不是機械對應的,這會有一個滯後性,而由於地球表面和大氣層都具有一定的保溫性,這種滯後性就會更加的明顯,在這種情況下,地表的能量變化就成了決定天氣冷暖的關鍵原因。簡單地講就是,在某段時間裡,地表獲取的能量小於其散失的能量,該區域就表現為降溫,反之則是升溫。
在冬至之後,雖然太陽向北半球迴歸,北半球得到的太陽輻射逐漸增強,但是在隨後的一段時間裡,北半球的地表依然是處於一個“獲取的能量小於其散失的能量”的狀態,於是該降溫還是得降溫,天氣還會繼續變冷。這樣的情形將一直持續2月份,當這個狀態逆轉的時候,北半球的天氣就越來越暖和了。