为什么昼夜长短总在变化

如果你稍加留心,就会发现每天白天和夜晚的长度都是变化的——夏天昼长夜短,冬天昼短夜长,而在春秋季,昼夜长短差不多等长。这种现象究竟是怎么形成的呢?

要想得到这个答案,还得从昼夜的形成原因说起。地球是太阳系中的一颗行星,它环绕太阳运动,约365天公转一周。而在它公转的同时,它还像一个陀螺一样在自转运动。正是这种自转产生了昼夜更替——当太阳照射地球的一边时,这边为白天,而反面为黑夜。反之,当地球转到另一边时,这边就成了黑夜,而反面成为白天。

如果从远离地球的地方看地球,会发现黑的一面和亮的一面具有相等的面积,地球自转也是基本均匀的,那为什么我们会感觉昼夜长短发生变化呢?原来地球自转的赤道面并不是和公转平面(黄道面)重合的,而是呈一个夹角,大约是23.5°。这就意味着,在地球环绕太阳公转时,即使同一地点不同时间受太阳照射的角度也不相同!当地球运动到6月,太阳直射到地球北半球的时候,会发现北半球亮的一面比黑的一面大,也就是白昼时间长于黑夜,这就是我们所在的北半球的夏季。反之,当地球运行到12月,太阳直射到南半球时,会发现北半球黑的面积比亮的面积大,也就是黑夜长于白昼,这就是北半球的冬季。而在9月和3月,地球自转轴和太阳光垂直,北半球和南半球的黑夜和白昼长短就都一样了。

地球公转与自转示意图

这样看来,地球的公转和自转造就了四季,也造就了寒带、温带、热带等不同气候带。那么地球上有没有昼夜长短不发生变化的地方呢?有!在赤道上,白天和黑夜的长度就是永远相等的。而越往南北极靠近,昼夜长短的变化就越剧烈,到了南北极点,就会出现半年白天、半年黑夜的情况。在中国,海南岛的人们就不容易体会到日夜长短的变化,而在黑龙江漠河、新疆阿勒泰的人们,就知道夏天的白天比冬天长很多。

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