0:00:13.895,0:00:14.819 我小时候, 0:00:14.819,0:00:16.127 对季节的理解 0:00:16.127,0:00:18.044 是十二月和一月很冷 0:00:18.044,0:00:19.634 且银妆素裹, 0:00:19.634,0:00:21.970 四月和五月繁花似锦, 0:00:21.970,0:00:24.571 七月和八月骄阳似火, 0:00:24.571,0:00:28.770 九月和十月则像充满缤纷秋叶的万花筒, 0:00:28.770,0:00:30.234 世界如此运行, 0:00:30.234,0:00:31.901 神奇美好。 0:00:31.901,0:00:33.319 如果你告诉那时的我, 0:00:33.319,0:00:36.863 世界上有三分之一的人从未见过雪; 0:00:36.863,0:00:40.601 或者,7月4号不是一个适合在海边晒太阳的日子, 0:00:40.601,0:00:42.403 我一定会觉得你疯了。 0:00:42.403,0:00:45.412 但是事实上,地球上只有两个地区 0:00:45.412,0:00:48.040 一年四季,四季分明。 0:00:48.040,0:00:49.044 而且,在这两个地区, 0:00:49.044,0:00:50.583 季节是相反的。 0:00:50.583,0:00:51.764 为什么呢? 0:00:51.764,0:00:53.181 很多人听说过 0:00:53.181,0:00:54.895 天文学家约翰内斯·开普勒 0:00:54.895,0:00:57.643 以及他如何证明行星轨道是椭圆的, 0:00:57.643,0:01:00.093 以及太阳不是轨道的中心。 0:01:00.093,0:01:02.011 几百年他发现这些的时候, 0:01:02.011,0:01:03.346 引起了巨大轰动。 0:01:03.346,0:01:05.280 他的发现解决了 0:01:05.280,0:01:09.145 很多天文学家在计算行星轨道时遇到的问题。 0:01:09.145,0:01:12.318 尽管行星轨道确实不是正圆, 0:01:12.318,0:01:14.674 那些自然课本、电视和电影里的, 0:01:14.674,0:01:16.704 关于地球轨道的图片, 0:01:16.704,0:01:19.355 夸大了地球轨道的扁长程度 。 0:01:19.355,0:01:22.741 实际上,地球的轨道几乎是正圆的, 0:01:22.741,0:01:25.585 但是,由于严格意义上地球的轨道是椭圆, 0:01:25.585,0:01:27.370 (尽管看起来并不像椭圆), 0:01:27.370,0:01:29.867 而且太阳也并不是精准的位于轨道中心, 0:01:29.867,0:01:31.629 这意味着我们与离太阳的距离, 0:01:31.629,0:01:33.125 在一年之中不断变化。 0:01:33.125,0:01:34.108 啊-哈! 0:01:34.108,0:01:37.504 所以,当我们离太阳远一些的时候,冬天就来了! 0:01:37.504,0:01:39.337 等等,并不是的这样,不要这样快下结论。 0:01:39.337,0:01:41.795 其实,地球与太阳的距离, 0:01:41.795,0:01:45.695 在一月比七月少五百万千米。 0:01:45.704,0:01:48.023 对于那些北半球的人来说 0:01:48.023,0:01:51.259 一月刚好是最冷的月份。 0:01:51.261,0:01:52.398 还没有被说服吗? 0:01:52.398,0:01:53.524 思考一下: 0:01:53.524,0:01:57.217 在地球上夏天和冬天可以同时存在。 0:01:57.233,0:01:58.572 康涅狄格州(美国东北部)冬天时, 0:01:58.572,0:02:00.194 南半球的新西兰则是夏天。 0:02:00.194,0:02:01.822 所以,季节跟地球和太阳的距离无关, 0:02:01.822,0:02:03.111 那么,是什么因素导致了四季变化? 0:02:03.111,0:02:04.533 我们还应该知道, 0:02:04.533,0:02:06.325 地球并不是"竖直"的, 0:02:06.325,0:02:07.622 地球是倾斜的。 0:02:07.622,0:02:12.281 倾斜的地轴是造成四季的主要原因之一。 0:02:12.281,0:02:14.201 地球绕着地轴自转, 0:02:14.201,0:02:17.169 地轴与垂直于轨道平面的直线[br]的夹角为23.5度。 0:02:17.169,0:02:19.549 与此同时,地球绕太阳公转, 0:02:19.549,0:02:23.092 且地轴永远指向宇宙的同一方向。 0:02:23.092,0:02:25.181 地轴倾角、自转与公转的共同作用, 0:02:25.181,0:02:27.664 导致了一年中同一地区的白昼时长 0:02:27.664,0:02:29.434 随着时间推进而不断变化。 0:02:29.434,0:02:30.935 夏天白昼较长, 0:02:30.935,0:02:32.948 冬天白昼较短。 0:02:32.948,0:02:35.938 所以,当阳光照射在地球上,地球变暖。 0:02:35.938,0:02:38.483 日落后,地球开始降温。 0:02:38.483,0:02:39.404 所以,夏天时, 0:02:39.414,0:02:42.493 所有在北纬40度左右的地区, 0:02:42.493,0:02:44.114 例如哈特福特市(美国康涅狄格州首府), 0:02:44.114,0:02:45.907 每天会有十五小时白昼, 0:02:45.907,0:02:47.934 以及九小时黑夜。 0:02:47.934,0:02:50.105 加热时间长于冷却时间, 0:02:50.105,0:02:52.218 同种情形,日积月累, 0:02:52.218,0:02:54.406 导致整体效应为升温。 0:02:54.406,0:02:56.239 记住这个知识点,后面我们会再提到! 0:02:56.239,0:02:57.945 在冬季,一切刚好相反。 0:02:57.945,0:03:01.243 冷却比加热时间更长。 0:03:01.243,0:03:04.703 所以日积月累,导致了冷却效应。 0:03:04.703,0:03:06.830 有趣的是,随着我们向北移动, 0:03:06.830,0:03:10.252 夏天白昼时长增加。 0:03:10.252,0:03:13.376 所以,美国阿拉斯加州的首府朱诺市,[br]会有19小时白昼。 0:03:13.376,0:03:17.603 同一天,美国佛罗里达州首府塔拉哈西市,[br]只会有14小时日照。 0:03:17.603,0:03:20.376 实际上,在北极, 0:03:20.376,0:03:22.565 夏天太阳从不落下。 0:03:22.565,0:03:26.056 耶,我懂啦![br]所以是四季形成是由于白昼时长, 0:03:26.056,0:03:29.077 等等,想要解出这道题,[br]还需要一个重要的知识点。 0:03:29.077,0:03:32.609 如果白昼时间是决定平均温度的唯一因素, 0:03:32.609,0:03:36.156 那么北极为什么不是夏天最热的地方? 0:03:36.163,0:03:38.853 要知道,在夏至左右的那些月份里, 0:03:38.853,0:03:40.577 北极24小时白昼啊! 0:03:40.577,0:03:41.910 可是,它仍旧是北极, 0:03:41.910,0:03:43.455 水中仍有冰川, 0:03:43.455,0:03:44.748 地上仍有积雪。 0:03:44.748,0:03:46.431 所以,发生了什么呢? 0:03:46.431,0:03:47.673 因为地球是一个球体, 0:03:47.673,0:03:49.973 所以地球上任一区域接收的太阳能, 0:03:49.973,0:03:52.343 随着太阳高度的变化而变化。 0:03:52.343,0:03:54.426 众所周知,从日出到日落, 0:03:54.426,0:03:56.168 太阳的高度是不断变化的。 0:03:56.168,0:03:58.672 此外,一年中太阳的最大高度也在不断变化。 0:03:58.672,0:04:01.015 夏天太阳高度高于其他季节, 0:04:01.015,0:04:04.059 在夏至日的中午,太阳高度达到极大值。 0:04:04.059,0:04:06.354 北半球的夏至日是6月21日, 0:04:06.354,0:04:09.176 南半球的夏至日是12月21日。 0:04:09.176,0:04:10.859 由于地球绕太阳公转, 0:04:10.859,0:04:14.637 倾斜的地轴导致了北半球在冬天相对背向太阳, 0:04:14.637,0:04:16.197 而在夏天相对朝向太阳, 0:04:16.197,0:04:20.331 这使得夏天太阳位于正上方的时间变长。 0:04:20.331,0:04:23.205 还记得前面讲过夏天白昼渐长么? 0:04:23.205,0:04:24.864 随着太阳升高, 0:04:24.864,0:04:28.376 每平方公里接收的太阳能增加。 0:04:28.376,0:04:31.560 所以传导到每一个方格上的能量, 0:04:31.560,0:04:34.960 太阳斜射时会少于太阳直射。 0:04:34.960,0:04:39.560 因此,尽管北极在24小时白昼中不断升温, 0:04:39.560,0:04:42.160 但是北极接收的阳光非常分散, 0:04:42.160,0:04:44.939 而且传导的能量比南方的少, 0:04:44.939,0:04:46.604 因为南方地区太阳高度更大, 0:04:46.604,0:04:48.856 而且南方因地轴倾斜而朝向太阳。 0:04:48.856,0:04:51.027 此外,北极的寒冷还因为, 0:04:51.027,0:04:54.939 北极在六个月的冬季里,[br]没有阳光,逐渐降温。 0:04:54.944,0:04:57.698 所以,不论你在哪里,当季节更替, 0:04:57.698,0:05:00.660 你不但可以欣赏每一个新的季节的美好, 0:05:00.660,0:05:02.424 而且还可以领悟带给你季节更替的 0:05:02.424,0:05:04.621 宇宙的奥妙 !