1
00:00:13,895 --> 00:00:14,819
我小时候，

2
00:00:14,819 --> 00:00:16,127
对季节的理解

3
00:00:16,127 --> 00:00:18,044
是十二月和一月很冷

4
00:00:18,044 --> 00:00:19,634
且银妆素裹，

5
00:00:19,634 --> 00:00:21,970
四月和五月繁花似锦，

6
00:00:21,970 --> 00:00:24,571
七月和八月骄阳似火，

7
00:00:24,571 --> 00:00:28,770
九月和十月则像充满缤纷秋叶的万花筒，

8
00:00:28,770 --> 00:00:30,234
世界如此运行，

9
00:00:30,234 --> 00:00:31,901
神奇美好。

10
00:00:31,901 --> 00:00:33,319
如果你告诉那时的我，

11
00:00:33,319 --> 00:00:36,863
世界上有三分之一的人从未见过雪；

12
00:00:36,863 --> 00:00:40,601
或者，7月4号不是一个适合在海边晒太阳的日子，

13
00:00:40,601 --> 00:00:42,403
我一定会觉得你疯了。

14
00:00:42,403 --> 00:00:45,412
但是事实上，地球上只有两个地区

15
00:00:45,412 --> 00:00:48,040
一年四季，四季分明。

16
00:00:48,040 --> 00:00:49,044
而且，在这两个地区，

17
00:00:49,044 --> 00:00:50,583
季节是相反的。

18
00:00:50,583 --> 00:00:51,764
为什么呢？

19
00:00:51,764 --> 00:00:53,181
很多人听说过

20
00:00:53,181 --> 00:00:54,895
天文学家约翰内斯·开普勒

21
00:00:54,895 --> 00:00:57,643
以及他如何证明行星轨道是椭圆的，

22
00:00:57,643 --> 00:01:00,093
以及太阳不是轨道的中心。

23
00:01:00,093 --> 00:01:02,011
几百年他发现这些的时候，

24
00:01:02,011 --> 00:01:03,346
引起了巨大轰动。

25
00:01:03,346 --> 00:01:05,280
他的发现解决了

26
00:01:05,280 --> 00:01:09,145
很多天文学家在计算行星轨道时遇到的问题。

27
00:01:09,145 --> 00:01:12,318
尽管行星轨道确实不是正圆，

28
00:01:12,318 --> 00:01:14,674
那些自然课本、电视和电影里的，

29
00:01:14,674 --> 00:01:16,704
关于地球轨道的图片，

30
00:01:16,704 --> 00:01:19,355
夸大了地球轨道的扁长程度 。

31
00:01:19,355 --> 00:01:22,741
实际上，地球的轨道几乎是正圆的，

32
00:01:22,741 --> 00:01:25,585
但是，由于严格意义上地球的轨道是椭圆，

33
00:01:25,585 --> 00:01:27,370
（尽管看起来并不像椭圆），

34
00:01:27,370 --> 00:01:29,867
而且太阳也并不是精准的位于轨道中心，

35
00:01:29,867 --> 00:01:31,629
这意味着我们与离太阳的距离，

36
00:01:31,629 --> 00:01:33,125
在一年之中不断变化。

37
00:01:33,125 --> 00:01:34,108
啊－哈！

38
00:01:34,108 --> 00:01:37,504
所以，当我们离太阳远一些的时候，冬天就来了！

39
00:01:37,504 --> 00:01:39,337
等等，并不是的这样，不要这样快下结论。

40
00:01:39,337 --> 00:01:41,795
其实，地球与太阳的距离，

41
00:01:41,795 --> 00:01:45,695
在一月比七月少五百万千米。

42
00:01:45,704 --> 00:01:48,023
对于那些北半球的人来说

43
00:01:48,023 --> 00:01:51,259
一月刚好是最冷的月份。

44
00:01:51,261 --> 00:01:52,398
还没有被说服吗？

45
00:01:52,398 --> 00:01:53,524
思考一下：

46
00:01:53,524 --> 00:01:57,217
在地球上夏天和冬天可以同时存在。

47
00:01:57,233 --> 00:01:58,572
康涅狄格州（美国东北部）冬天时，

48
00:01:58,572 --> 00:02:00,194
南半球的新西兰则是夏天。

49
00:02:00,194 --> 00:02:01,822
所以，季节跟地球和太阳的距离无关，

50
00:02:01,822 --> 00:02:03,111
那么，是什么因素导致了四季变化？

51
00:02:03,111 --> 00:02:04,533
我们还应该知道，

52
00:02:04,533 --> 00:02:06,325
地球并不是"竖直"的，

53
00:02:06,325 --> 00:02:07,622
地球是倾斜的。

54
00:02:07,622 --> 00:02:12,281
倾斜的地轴是造成四季的主要原因之一。

55
00:02:12,281 --> 00:02:14,201
地球绕着地轴自转，

56
00:02:14,201 --> 00:02:17,169
地轴与垂直于轨道平面的直线
的夹角为23.5度。

57
00:02:17,169 --> 00:02:19,549
与此同时，地球绕太阳公转，

58
00:02:19,549 --> 00:02:23,092
且地轴永远指向宇宙的同一方向。

59
00:02:23,092 --> 00:02:25,181
地轴倾角、自转与公转的共同作用，

60
00:02:25,181 --> 00:02:27,664
导致了一年中同一地区的白昼时长

61
00:02:27,664 --> 00:02:29,434
随着时间推进而不断变化。

62
00:02:29,434 --> 00:02:30,935
夏天白昼较长，

63
00:02:30,935 --> 00:02:32,948
冬天白昼较短。

64
00:02:32,948 --> 00:02:35,938
所以，当阳光照射在地球上，地球变暖。

65
00:02:35,938 --> 00:02:38,483
日落后，地球开始降温。

66
00:02:38,483 --> 00:02:39,404
所以，夏天时，

67
00:02:39,414 --> 00:02:42,493
所有在北纬40度左右的地区，

68
00:02:42,493 --> 00:02:44,114
例如哈特福特市（美国康涅狄格州首府），

69
00:02:44,114 --> 00:02:45,907
每天会有十五小时白昼，

70
00:02:45,907 --> 00:02:47,934
以及九小时黑夜。

71
00:02:47,934 --> 00:02:50,105
加热时间长于冷却时间，

72
00:02:50,105 --> 00:02:52,218
同种情形，日积月累，

73
00:02:52,218 --> 00:02:54,406
导致整体效应为升温。

74
00:02:54,406 --> 00:02:56,239
记住这个知识点，后面我们会再提到！

75
00:02:56,239 --> 00:02:57,945
在冬季，一切刚好相反。

76
00:02:57,945 --> 00:03:01,243
冷却比加热时间更长。

77
00:03:01,243 --> 00:03:04,703
所以日积月累，导致了冷却效应。

78
00:03:04,703 --> 00:03:06,830
有趣的是，随着我们向北移动，

79
00:03:06,830 --> 00:03:10,252
夏天白昼时长增加。

80
00:03:10,252 --> 00:03:13,376
所以，美国阿拉斯加州的首府朱诺市，
会有19小时白昼。

81
00:03:13,376 --> 00:03:17,603
同一天，美国佛罗里达州首府塔拉哈西市，
只会有14小时日照。

82
00:03:17,603 --> 00:03:20,376
实际上，在北极，

83
00:03:20,376 --> 00:03:22,565
夏天太阳从不落下。

84
00:03:22,565 --> 00:03:26,056
耶，我懂啦！
所以是四季形成是由于白昼时长，

85
00:03:26,056 --> 00:03:29,077
等等，想要解出这道题，
还需要一个重要的知识点。

86
00:03:29,077 --> 00:03:32,609
如果白昼时间是决定平均温度的唯一因素，

87
00:03:32,609 --> 00:03:36,156
那么北极为什么不是夏天最热的地方？

88
00:03:36,163 --> 00:03:38,853
要知道，在夏至左右的那些月份里，

89
00:03:38,853 --> 00:03:40,577
北极24小时白昼啊！

90
00:03:40,577 --> 00:03:41,910
可是，它仍旧是北极，

91
00:03:41,910 --> 00:03:43,455
水中仍有冰川，

92
00:03:43,455 --> 00:03:44,748
地上仍有积雪。

93
00:03:44,748 --> 00:03:46,431
所以，发生了什么呢？

94
00:03:46,431 --> 00:03:47,673
因为地球是一个球体，

95
00:03:47,673 --> 00:03:49,973
所以地球上任一区域接收的太阳能，

96
00:03:49,973 --> 00:03:52,343
随着太阳高度的变化而变化。

97
00:03:52,343 --> 00:03:54,426
众所周知，从日出到日落，

98
00:03:54,426 --> 00:03:56,168
太阳的高度是不断变化的。

99
00:03:56,168 --> 00:03:58,672
此外，一年中太阳的最大高度也在不断变化。

100
00:03:58,672 --> 00:04:01,015
夏天太阳高度高于其他季节，

101
00:04:01,015 --> 00:04:04,059
在夏至日的中午，太阳高度达到极大值。

102
00:04:04,059 --> 00:04:06,354
北半球的夏至日是6月21日，

103
00:04:06,354 --> 00:04:09,176
南半球的夏至日是12月21日。

104
00:04:09,176 --> 00:04:10,859
由于地球绕太阳公转，

105
00:04:10,859 --> 00:04:14,637
倾斜的地轴导致了北半球在冬天相对背向太阳，

106
00:04:14,637 --> 00:04:16,197
而在夏天相对朝向太阳，

107
00:04:16,197 --> 00:04:20,331
这使得夏天太阳位于正上方的时间变长。

108
00:04:20,331 --> 00:04:23,205
还记得前面讲过夏天白昼渐长么？

109
00:04:23,205 --> 00:04:24,864
随着太阳升高，

110
00:04:24,864 --> 00:04:28,376
每平方公里接收的太阳能增加。

111
00:04:28,376 --> 00:04:31,560
所以传导到每一个方格上的能量，

112
00:04:31,560 --> 00:04:34,960
太阳斜射时会少于太阳直射。

113
00:04:34,960 --> 00:04:39,560
因此，尽管北极在24小时白昼中不断升温，

114
00:04:39,560 --> 00:04:42,160
但是北极接收的阳光非常分散，

115
00:04:42,160 --> 00:04:44,939
而且传导的能量比南方的少，

116
00:04:44,939 --> 00:04:46,604
因为南方地区太阳高度更大，

117
00:04:46,604 --> 00:04:48,856
而且南方因地轴倾斜而朝向太阳。

118
00:04:48,856 --> 00:04:51,027
此外，北极的寒冷还因为，

119
00:04:51,027 --> 00:04:54,939
北极在六个月的冬季里，
没有阳光，逐渐降温。

120
00:04:54,944 --> 00:04:57,698
所以，不论你在哪里，当季节更替，

121
00:04:57,698 --> 00:05:00,660
你不但可以欣赏每一个新的季节的美好，

122
00:05:00,660 --> 00:05:02,424
而且还可以领悟带给你季节更替的

123
00:05:02,424 --> 00:05:04,621
宇宙的奥妙 ！