酷搜科技 科技杂谈 冬至都过了 北半球日照越来越长:为什么却越来越冷了呢?

冬至都过了 北半球日照越来越长:为什么却越来越冷了呢?

地球有一个非常有趣的四季交替循环,气温的截然不同让每个季节都有属于自己的独特风景。

现在,我们已经清楚得知道出现这种情况的原因,是地球的自转轴相对于它绕太阳公转的轨道倾斜了大约23.4度。

这个倾斜角度让地球上的每个特定位置都会随着公转位置的变化而改变接收到的太阳光,接收阳光越多就越温暖,越少则越冷,于是有了一年四季。

正因为如此,标记出哪个时间接收的太阳最多和最少就尤为重要,于是就有冬至、夏至,以及春分和秋分。

冬至都过了 北半球日照越来越长:为什么却越来越冷了呢?

每年的是12月22日前后就是冬至日,这意味着太阳直射在南回归线上,这时候北半球的日照时间最短,而在此之后日照就会逐渐变长。

我们生活在北半球,但如果你仔细观察过的话,冬至之后,虽然日照开始逐渐回升,但是气温并不会随之回升。

相反,北半球的气温会在冬至日之后很长一段时间里都会继续走低,比如中国是在每年的1月中旬才是最冷的时候。

所以,你可能会好奇,我们都等来了更多的阳光,为什么没有等来温度呢?

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为什么没有及时升温?

这个原因其实特别简单,就是因为地球的陆地和水需要时间升温。

你会发现,在冬天即便是大太阳的天,我们也不会感觉太热,这是因为周围的一切都是冷的, 只有等周围足够热了,我们才能真正觉得热。

但是太阳的加热并不是一蹴而就的,它只有白天才会加热,而到了夜晚就会失去热量,这个时候影响气温的有两个关键因素——组成材料和大气层。

现在的地球平均气温在13.9摄氏度左右,这个平均气温非常适合生命生存,但有这样的好环境,我们第一个要感谢的就是地球的大气层。

冬至都过了 北半球日照越来越长:为什么却越来越冷了呢?

当太阳辐射给地球表面加热的时候,其实地球表面同时也在向太空辐射出热量,特别是在晚上的时候热量流入没有了,而流失依然在继续。

大气层中的温室气体在这个时候就会发挥作用,它会吸收一些红外热辐射并将一部分重新辐射到地球表面以使其变暖。

如果没有大气层,地球的晚上就不会有加热的过程,热量将无法保留,这个时候就会有点像现在的月球一样,白天可以达到106摄氏度,而晚上则变成-183摄氏度。

据信,如果地球没有大气层的话,其平均温度会是在-18摄氏度左右。

除了大气层之外,地球自身的组成材料也很关键,这是因为不同的材料锁住热量的能力是不同的。

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如果你在海边玩耍过的话,你可能有过这样的经验,白天海水是冷的而沙滩是烫的,但是夜晚海水会比沙滩温暖许多。

这个其实是因为水的比热容较大——它是我们常见材料中比热容最大一种,比热容越大则意味着接受相同热量的情况下它越不容易升温,但是同样它也越不容易失去温度。

地球的表面大部分都是水,要加热它不是一件容易的事,在冬至时候,海水温度还远没有升高到可以影响由极地南下的冷空气。

不过,海水通过保存热量的方式让地球的四季变化变得更加明显,它影响季风、热带气旋、暖湿气流等等关于气候的方方面面。

与冬至相反的是夏至,夏至的时候北半球日照最长,但是6月22号也不可能是最热的时候,同样因为我们周围的材料还没有被加热到最高温。

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其它星球的四季

我们前面说过地球四季的出现是因为那个自转倾斜角,其实火星的这个倾斜角和地球差不多(25.2度),但火星的四季并没有像地球这么稳定出现。

这是因为行星的轨道都是椭圆的,而且太阳并没有在最中心,所以接受阳光的情况除了和倾斜角有关之外,还和它离太阳的距离有关。

虽然地球的轨道也是椭圆的,但是和火星相比,地球几乎算是圆的,地球的远日点差不多是1.521亿公里,近日点是1.475公里,而火星的这两个数值分别是2.492亿公里和2.067亿公里,差距就非常大,在考虑火星季节变化的时候就必须要考虑到这个因素。

所以,即便倾斜角也给了火星一个稳定的日照变化,但是它北半球的秋季、冬季会和春季、夏季差不多温暖,这是因为北半球秋冬是火星距离太阳最近的时候,而春夏则正好最远的时候。

不过,对于地球而言,这种变化可以忽略不计,冬至过后没有立马冷下来只是因为加热需要时间而已。

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