内容正文:
什么是黄赤交角呢?前两节课咱们分别讲了自转和公转。其实黄赤交角本上就是地球自转轨道面和公转轨道面所产生的一个二面角。那是哪二面呢?咱们分别来看下。首先先来看一下地球自转。咱们知道地球自转是围绕着地轴旋转,地轴过地心与所有的纬线圈平面是垂直的,其中最大的那个纬线圈儿平面就是吃捞面。说完自转,咱们再来看下公转地球,咱们知道是绕着太阳进行公转,那么本身就有一个公转轨道。这个公转轨道也是一个平面,咱们就管它叫做黄道平面。从图上看很明显,这两个平面是不是有一个夹角,这个夹角咱们就管它叫做黄赤交角。注意这个夹角是真实存在的,不是虚拟的。咱们来看一下实体演示,这个图是地球绕太阳公转的轨道示意图,那么这个轨道就叫做黄道面,怎么把它点出来,然后再点出地轴,再点出赤道面,是不是很明显?从这个角度看,赤道面与黄道面之间确实有个夹角,这个就是黄赤角角。那这个角是多少度呢?大约是23度26分,这个角度你明确了。那现在我问一个问题,就是地球的地轴和黄道面这个夹角是多少度?大家能不能自己算一下?嗷嗷简单,咱们来看一下,首先地轴跟赤道面是垂直的,这个角度是90度,而赤道面跟黄道面儿之间的夹角是23度26分。那么地轴跟赤道面的夹角就是用90度减去23度26分等于多少呢?等于66度34分。答案就是他。那这个角度算钱有什么用,一会儿你就知道了。这两个角度其实都是咱们地球上重要的数字。有同学会说这个数字会不会变呢?其实是会变的。黄氏交角会在22度到24度30分之间不断的变化,但是它变化的周期很长,大约是4.1万年,所以短时间内是可以忽略黄石角的变化的。在当前咱们这个时间段,皇室交角大约是23度26分。从长期使用来看,皇室交角的变化对地球是真的会产生很多影响。至于是什么影响?那咱们就一步一步来探索。咱们首先先敌假设皇室交角是不存在的,皇室交角不存在,即赤道面和黄道面的夹角为零度。那根据刚才所学,如果赤道面和黄道面的夹角为零度,而这两个角度互余地轴与黄道面的夹角自然就等于90度。所以此时地轴和黄道面之间的夹角就等于90度,减去零度即90度。也就是此时地轴垂直于黄道面,就像现在图里的这样,地轴不再倾斜。那如果地轴不再倾斜,地球围绕太阳公转一周会发生什么样的现象?咱们一起来看一下,咱们现在让地球转起来。好,现在地球围绕太阳转了一周,现在图上出现的这些蓝色的箭头代表太阳的光线,而四个地球是代表地球公转到太阳不同的位置时。那现在根据图中咱们可以发现地球公转到太阳不同位置时,地球表面接受太阳光线垂直照射的那个点,始终都位于赤道这条纬线上。听到这儿很多同学可能不理解了,说这句话是啥意思?我咋从来没听过呢?这句话我就是给你一个结论,那至于它是什么意思,来咱们现在一步一步来讲。咱们首先先来看观察这两幅图,指出哪一幅图是太阳的直射光线。虽然现在同学们可能不知道什么是直射,但其实你根据字面意思大体也能猜出右边这幅图是太阳的直射光线。那到底什么是直射呢?首先咱们先体理解一下什么是太阳高度角。太阳高度角是指地球上某个地点太阳光线入射方向和地平面的夹角,即太阳高度角。比如说左图这个角度就是太阳高度角,右图这个角度就是太阳高度角。因为太阳的光线咱们可以近似呈平行光线,所以左图中的所有的角度都相等,右图中的所有的角度都相等。通过观察咱们可以发现,左图中太阳光入射方向和地平面的夹角明显是一个锐角,而右图明显是一个直角,即90度的角。而太阳直射点就是指地球表面太阳光入射角度为90度的地点。所以咱们就管右图中这组太阳光线,咱们称为直射光线,而左图中这种入射角度不为90度的光线,咱们就称为太阳的斜射光线。那直射和斜射有什么区别呢?来咱们看一下实体演示,现在我用一个手电筒,代表太阳,黑色的不就是地面。咱们来观察一下在不同的太阳高度角下,地面上光线散布的面积以及光线的亮度如何发生变化。来咱们看一下,太阳直射的时候,地表光线散布的面积就是一个大圆,那星带我让太阳高度角不断减小。咱们可以发现当太阳高度角越来越小,是不光线散布的面积在逐渐增大。好,那现在我恢复太阳的直射,咱们在地面放一个标志物,假设这个苹果就是一哥,现在我让太阳直射,大家可以发现太阳直射的情况下,被一哥身上闪闪发光,闪烁光芒。那现在我让太阳高度角开始变小,大家观察一下太阳高度角变小时候一哥身上的光芒是不是逐渐变暗,高度角越小亮度越低。那由此咱们就可以得出结论,太阳高度角越大,地面光线散布的面积就越小,但是亮度却越高。反之太阳高度角越小,地表光线散的面积就越大,但是亮度却降低。好,实际演示看完,咱们来总结一下规律。根据刚才咱们的观察,咱们可以发现相较于斜射直射光线散布在地面上的面积是比较小的,但亮度却更高。而斜射光线散布在地面上的面积虽然比较大,但单位面积的亮度是比较小的。据此咱们就可以总结一下规律,即太阳高度角越大,单位面积获得的太阳辐射就越强,地面获得的热量就越多,气温就越高。这个结论是非常重要的,它是把太阳高度角和太阳辐射的强度、热量以及气温建立了一个逻辑联系,这个也会帮助咱们进一步推导黄赤交角产生的影响。所以这个逻辑链,大家一定要把它理清楚。OK以上这部分内容都是关于太阳知识点在局部区域表现的一个概括。现在咱们把尺度放大,咱们看一下如何在宇宙视角下找地球表面的太阳直射。