地球的四季變化是怎么形成的
地球的四季春夏秋冬,不同的季節(jié)就有不同景色,那么你知道四季怎么形成的呢?下面學(xué)習(xí)啦小編為你分享一下地球的四季變化是怎么形成的吧。
地球的四季變化形成的過程
四季的形成原因是:地球一面自轉(zhuǎn)一面公轉(zhuǎn),赤道平面和黃道平面形成了 23°26′的夾角。由于黃赤交角的存在,太陽直射點(diǎn)在南北緯23°26′之間回歸移動(dòng)。 在地球上 除赤道以外,同一緯度的地區(qū)一年內(nèi)晝夜長(zhǎng)短和正午太陽高度的大小是隨季節(jié)的變化而變化,導(dǎo)致同一緯度的地區(qū)太陽輻射也隨季節(jié)變化呈現(xiàn)有規(guī)律的變化,就形成了四季。從天文含義看,夏季是一年內(nèi)白晝最長(zhǎng)、太陽高度最高的季節(jié),也是獲得太陽輻射最多的季節(jié);冬季是一年內(nèi)白晝最短、太陽高度最低的季節(jié),也是獲得太陽輻射最少的季節(jié);春季和秋季是冬、夏兩季的過渡季節(jié),獲得太陽輻射居中。
四季的內(nèi)容
指一年中交替出現(xiàn)的四個(gè)季節(jié),即春季、夏季、秋季和冬季。在天文上,季節(jié)劃分是以地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)軌道上位置確定的。當(dāng)?shù)厍蛟谝荒曛胁煌臅r(shí)候,處在公轉(zhuǎn)軌道的不同位置時(shí),地球上各個(gè)地方受到的太陽光照是不一樣的,接收到太陽的熱量不同,產(chǎn)生季節(jié)的變化和冷熱的差異。地球上的四季不僅是溫度的周期性變化,而且是晝夜長(zhǎng)短和太陽高度的周期性變化。它影響或者決定地球環(huán)境中很多事物的運(yùn)動(dòng)節(jié)律,尤其是生物適應(yīng)最為明顯。
四季的地理現(xiàn)象
地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道是橢圓的,而且與其自轉(zhuǎn)的平面有一個(gè)夾角。當(dāng)?shù)厍蛟谝荒曛胁煌臅r(shí)候,處在公轉(zhuǎn)軌道的不同位置時(shí),地球上各個(gè)地方受到的太陽光照是不一樣的,接收到太陽的熱量不同,因此就有了季節(jié)的變化和冷熱的差異。
在氣候上,四個(gè)季節(jié)是以溫度來區(qū)分的。在北半球,一般來說每年的3~5月為春季,6~8月為夏季,9~11月為秋季,12~2月為冬季。在南半球,各個(gè)季節(jié)的時(shí)間剛好與北半球相反。南半球是夏季時(shí),北半球正是冬季;南半球是冬季時(shí),北半球是夏季。在各個(gè)季節(jié)之間并沒有明顯的界限,季節(jié)的轉(zhuǎn)換是逐漸的。
四季的變化規(guī)律
從春分經(jīng)夏至到秋分,北半球處于夏半年,南半球處于冬半年。在此期間,北半球晝長(zhǎng)夜短,南半球晝短夜長(zhǎng);北極處于極晝,南極處于極夜;北回歸線以北的太陽高度始終大于平均值,南回歸線以南則小于平均值。北回歸線以北太陽升起于東北方的地平圈上,降落于西北方的地平圈上。二分日全球各地太陽均升起于正東方,降落于正西方。
從秋分經(jīng)冬至到春分,北半球處于冬半年,南半球處于夏半年。在此期間,南北半球的晝夜長(zhǎng)短、極晝極夜和太陽高度,都同上述情況相反。北回歸線以北太陽升起于東南方的地平圈上,降落于西南方的地平圈上。
從夏至經(jīng)秋分到冬至,北半球由夏半年變?yōu)槎肽?,南半球由冬半年變?yōu)橄陌肽?。在此期間,北半球晝漸短,夜?jié)u長(zhǎng),極晝帶逐漸縮小;南半球晝漸長(zhǎng),夜?jié)u短,極夜帶逐漸縮小。北回歸線以北太陽高度一直在減小,南回歸線以南則在增大。北回歸線以北太陽出升方向由東北變?yōu)闁|南,降落方向由西北變?yōu)槲髂稀G锓秩沼烧龞|升起,正西降落。
從冬至經(jīng)春分到夏至,北半球由冬半年變?yōu)橄陌肽?,南半球由夏半年變?yōu)槎肽辍D媳卑肭虻臅円归L(zhǎng)短、極晝極夜和太陽高度的變化同上述情況相反。北回歸線以北太陽升起的方向由東南變?yōu)闁|北,降落方向由西南變?yōu)槲鞅薄?/p>
從冬至到春分和從夏至到秋分,全球各地晝長(zhǎng)都向平均值(12小時(shí))接近,極晝、極夜的范圍都逐漸縮小。北回歸線以北和南回歸線以南的太陽高度都在向平均值接近。北回歸線以北,太陽升起方向逐漸接近正東,降落方向接近于正西。
從春分到夏至和從秋分到冬至,全球各地晝夜長(zhǎng)短都在向極值變化,極晝、極夜的范圍都逐漸擴(kuò)大。北回歸線以北和南回歸線以南的太陽高度也趨向極值。北回歸線以北太陽升、落的方向,分別向東北、東南和西北、西南移動(dòng)。
由于南北回歸線之間的晝夜長(zhǎng)短和太陽高度的變化較復(fù)雜,所占篇幅較多,我們沒有充分地說明,讀者自行總結(jié)出規(guī)律來也是不難做到的。在分析的時(shí)候,最好能分成幾個(gè)階段來進(jìn)行。例如,在北半球,
可以從春分到太陽直射該地算做一個(gè)階段,再到夏至為第二個(gè)階段,夏至以后到再次太陽直射為第三個(gè)階段,以后可以把到冬至作為下一個(gè)階段,由冬至到春分是最后一個(gè)階段,太陽完成了一次回歸運(yùn)動(dòng)。每個(gè)階段晝夜長(zhǎng)短、太陽高度、太陽的升落方向及正午時(shí)太陽的方向(例如,北半球夏至?xí)r,太陽在正午時(shí)位于天頂以北,冬至?xí)r則在天頂以南),等等,都有較大的變化。
四季的劃分
四季是根據(jù)晝夜長(zhǎng)短和太陽高度的變化來劃分的。在四季的劃分中,以太陽在黃道上的視位置為依據(jù),以二分日、二至日或以四立日為界限。但是,東西方各國在劃分四季時(shí)所采用的界限點(diǎn)是不完全相同的。
第一種
我國傳統(tǒng)的四季劃分方法,是以二十四節(jié)氣中的四立作為四季的始點(diǎn),以二分和二至作為中點(diǎn)的。如春季立春為始點(diǎn),太陽黃經(jīng)為315°,春分為中點(diǎn),立夏為終點(diǎn),太陽黃經(jīng)變?yōu)?5°,太陽在黃道上運(yùn)行了90°。這是一種傳統(tǒng)的,常見的方法。
第二種
天文學(xué)分類法(即西方分類法)四季劃分更強(qiáng)調(diào)四季的氣候意義,是以二分二至日作為四季的起始點(diǎn)的,如春季以春分為起始點(diǎn),以夏至為終止點(diǎn)。這種四季比我國傳統(tǒng)劃分的四季分別遲了一個(gè)半月。
第三種
為了準(zhǔn)確地反映各地的實(shí)際氣候情況,劃分四季常采用氣候上的方法既近代學(xué)者張寶坤分類法,采用候平均氣溫劃分四季。并且規(guī)定:候平均氣溫大于或等于22℃的時(shí)期為夏季,小于或等于10℃的時(shí)期為冬季,介于10℃~22℃之間的為春季或秋季。按此標(biāo)準(zhǔn)劃分四季,中緯地區(qū)季節(jié)與氣候相一致,低緯地區(qū)和極地附近春、夏、秋、冬的溫度變化很不明顯。同時(shí),在中緯地區(qū),各季的長(zhǎng)度也不一樣。這就是氣候四季。例如,北京春季有55天,夏季103天,秋季50天,冬季157天。這種方法,可以結(jié)合各地的具體氣候,農(nóng)業(yè),故運(yùn)用較多。
第四種
氣候統(tǒng)計(jì)法,因?yàn)橐话阋?月份為最冷月,因此,春季,為3,4,5月.夏季,為6,7,8月.秋季,為9,10,11月.冬季,為12,1,2月.這種四季分類法,比較適用四季分明的溫帶地區(qū)。
淺論
春、秋二分日,全球各地晝夜長(zhǎng)短和太陽高度都等于全年的平均值,具有從極大值(或極小值)向極小值(或極大值)過渡的典型特征。因此,把春分作為春季的中點(diǎn),和把秋分作為秋季的中點(diǎn)是非常合理的;夏季里,晝最長(zhǎng),夜最短,太陽高度最大的是夏至那一天,該日地表獲得太陽能量是最多的。所以,夏至作為夏季的中點(diǎn)是很合理的;同理,冬至作為冬季的中點(diǎn)也是很科學(xué)的。
但是,從實(shí)際氣候上講,夏至并不是最熱的時(shí)候,冬至也不是最冷的時(shí)候,氣溫高低的極值都要分別推遲1~2個(gè)月。我國有"熱在三伏",冷在三九"的說法。因此,把夏至和冬至分別安排為夏季和冬季的開始日期,與實(shí)際氣候能更好地對(duì)應(yīng)。所以,西方四季劃分更能體現(xiàn)實(shí)際的氣候意義。 無論是我國的具有天文意義的四季劃分,還是西方具有氣候意義的四季劃分,都是天文上的劃分方法。這是因?yàn)?,二分、二至和四立在天文上都有確切的含義,都是把全年分成大體相等的四個(gè)季節(jié),每個(gè)季節(jié)三個(gè)月,太陽在黃道上運(yùn)行90°。它們都不能反映各地氣候的實(shí)際情況。通過這種方法劃分的季節(jié),就是天文四季。
天文四季是半球統(tǒng)一的。在半球的范圍內(nèi),每個(gè)季節(jié)有統(tǒng)一的開始和結(jié)束的時(shí)刻,并且在半球范圍內(nèi),每一地點(diǎn)均存在著這四個(gè)季節(jié),每個(gè)季節(jié)都是等長(zhǎng)的。天文四季具有理論意義,氣候四季具有實(shí)用價(jià)值。天文四季是氣候四季劃分的基礎(chǔ)。天文四季是半球統(tǒng)一的。北半球是夏季,南半球是冬季;氣候四季則是局部區(qū)域(中緯地區(qū))統(tǒng)一的。天文四季的劃分取決于天文現(xiàn)象的變化,氣候四季的劃分取決于氣溫的變化。無論哪個(gè)半球的哪個(gè)地點(diǎn),都有等長(zhǎng)的天文四季;而氣候四季則在同一地點(diǎn)也不一定等長(zhǎng)。這是天文四季和氣候四季的主要不同之處。