WEBVTT

00:00:13.895 --> 00:00:14.819
我小时候，

00:00:14.819 --> 00:00:16.127
对季节的理解

00:00:16.127 --> 00:00:18.044
是十二月和一月很冷

00:00:18.044 --> 00:00:19.634
且银妆素裹，

00:00:19.634 --> 00:00:21.970
四月和五月繁花似锦，

00:00:21.970 --> 00:00:24.571
七月和八月骄阳似火，

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，

00:00:28.770 --> 00:00:30.234
世界如此运行，

00:00:30.234 --> 00:00:31.901
神奇美好。

00:00:31.901 --> 00:00:33.319
如果你告诉那时的我，

00:00:33.319 --> 00:00:36.863
世界上有三分之一的人从未见过雪；

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，

00:00:40.601 --> 00:00:42.403
我一定会觉得你疯了。

00:00:42.403 --> 00:00:45.412
但是事实上，地球上只有两个地区

00:00:45.412 --> 00:00:48.040
一年四季，四季分明。

00:00:48.040 --> 00:00:49.044
而且，在这两个地区，

00:00:49.044 --> 00:00:50.583
季节是相反的。

00:00:50.583 --> 00:00:51.764
为什么呢？

00:00:51.764 --> 00:00:53.181
很多人听说过

00:00:53.181 --> 00:00:54.895
天文学家约翰内斯·开普勒

00:00:54.895 --> 00:00:57.643
以及他如何证明行星轨道是椭圆的，

00:00:57.643 --> 00:01:00.093
以及太阳不是轨道的中心。

00:01:00.093 --> 00:01:02.011
几百年他发现这些的时候，

00:01:02.011 --> 00:01:03.346
引起了巨大轰动。

00:01:03.346 --> 00:01:05.280
他的发现解决了

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。

00:01:09.145 --> 00:01:12.318
尽管行星轨道确实不是正圆，

00:01:12.318 --> 00:01:14.674
那些自然课本、电视和电影里的，

00:01:14.674 --> 00:01:16.704
关于地球轨道的图片，

00:01:16.704 --> 00:01:19.355
夸大了地球轨道的扁长程度 。

00:01:19.355 --> 00:01:22.741
实际上，地球的轨道几乎是正圆的，

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，

00:01:25.585 --> 00:01:27.370
（尽管看起来并不像椭圆），

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，

00:01:29.867 --> 00:01:31.629
这意味着我们与离太阳的距离，

00:01:31.629 --> 00:01:33.125
在一年之中不断变化。

00:01:33.125 --> 00:01:34.108
啊－哈！

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！

00:01:37.504 --> 00:01:39.337
等等，并不是的这样，不要这样快下结论。

00:01:39.337 --> 00:01:41.795
其实，地球与太阳的距离，

00:01:41.795 --> 00:01:45.695
在一月比七月少五百万千米。

00:01:45.704 --> 00:01:48.023
对于那些北半球的人来说

00:01:48.023 --> 00:01:51.259
一月刚好是最冷的月份。

00:01:51.261 --> 00:01:52.398
还没有被说服吗？

00:01:52.398 --> 00:01:53.524
思考一下：

00:01:53.524 --> 00:01:57.217
在地球上夏天和冬天可以同时存在。

00:01:57.233 --> 00:01:58.572
康涅狄格州（美国东北部）冬天时，

00:01:58.572 --> 00:02:00.194
南半球的新西兰则是夏天。

00:02:00.194 --> 00:02:01.822
所以，季节跟地球和太阳的距离无关，

00:02:01.822 --> 00:02:03.111
那么，是什么因素导致了四季变化？

00:02:03.111 --> 00:02:04.533
我们还应该知道，

00:02:04.533 --> 00:02:06.325
地球并不是"竖直"的，

00:02:06.325 --> 00:02:07.622
地球是倾斜的。

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。

00:02:12.281 --> 00:02:14.201
地球绕着地轴自转，

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。

00:02:17.169 --> 00:02:19.549
与此同时，地球绕太阳公转，

00:02:19.549 --> 00:02:23.092
且地轴永远指向宇宙的同一方向。

00:02:23.092 --> 00:02:25.181
地轴倾角、自转与公转的共同作用，

00:02:25.181 --> 00:02:27.664
导致了一年中同一地区的白昼时长

00:02:27.664 --> 00:02:29.434
随着时间推进而不断变化。

00:02:29.434 --> 00:02:30.935
夏天白昼较长，

00:02:30.935 --> 00:02:32.948
冬天白昼较短。

00:02:32.948 --> 00:02:35.938
所以，当阳光照射在地球上，地球变暖。

00:02:35.938 --> 00:02:38.483
日落后，地球开始降温。

00:02:38.483 --> 00:02:39.404
所以，夏天时，

00:02:39.414 --> 00:02:42.493
所有在北纬40度左右的地区，

00:02:42.493 --> 00:02:44.114
例如哈特福特市（美国康涅狄格州首府），

00:02:44.114 --> 00:02:45.907
每天会有十五小时白昼，

00:02:45.907 --> 00:02:47.934
以及九小时黑夜。

00:02:47.934 --> 00:02:50.105
加热时间长于冷却时间，

00:02:50.105 --> 00:02:52.218
同种情形，日积月累，

00:02:52.218 --> 00:02:54.406
导致整体效应为升温。

00:02:54.406 --> 00:02:56.239
记住这个知识点，后面我们会再提到！

00:02:56.239 --> 00:02:57.945
在冬季，一切刚好相反。

00:02:57.945 --> 00:03:01.243
冷却比加热时间更长。

00:03:01.243 --> 00:03:04.703
所以日积月累，导致了冷却效应。

00:03:04.703 --> 00:03:06.830
有趣的是，随着我们向北移动，

00:03:06.830 --> 00:03:10.252
夏天白昼时长增加。

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。

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。

00:03:17.603 --> 00:03:20.376
实际上，在北极，

00:03:20.376 --> 00:03:22.565
夏天太阳从不落下。

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，

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。

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，

00:03:32.609 --> 00:03:36.156
那么北极为什么不是夏天最热的地方？

00:03:36.163 --> 00:03:38.853
要知道，在夏至左右的那些月份里，

00:03:38.853 --> 00:03:40.577
北极24小时白昼啊！

00:03:40.577 --> 00:03:41.910
可是，它仍旧是北极，

00:03:41.910 --> 00:03:43.455
水中仍有冰川，

00:03:43.455 --> 00:03:44.748
地上仍有积雪。

00:03:44.748 --> 00:03:46.431
所以，发生了什么呢？

00:03:46.431 --> 00:03:47.673
因为地球是一个球体，

00:03:47.673 --> 00:03:49.973
所以地球上任一区域接收的太阳能，

00:03:49.973 --> 00:03:52.343
随着太阳高度的变化而变化。

00:03:52.343 --> 00:03:54.426
众所周知，从日出到日落，

00:03:54.426 --> 00:03:56.168
太阳的高度是不断变化的。

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。

00:03:58.672 --> 00:04:01.015
夏天太阳高度高于其他季节，

00:04:01.015 --> 00:04:04.059
在夏至日的中午，太阳高度达到极大值。

00:04:04.059 --> 00:04:06.354
北半球的夏至日是6月21日，

00:04:06.354 --> 00:04:09.176
南半球的夏至日是12月21日。

00:04:09.176 --> 00:04:10.859
由于地球绕太阳公转，

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，

00:04:14.637 --> 00:04:16.197
而在夏天相对朝向太阳，

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。

00:04:20.331 --> 00:04:23.205
还记得前面讲过夏天白昼渐长么？

00:04:23.205 --> 00:04:24.864
随着太阳升高，

00:04:24.864 --> 00:04:28.376
每平方公里接收的太阳能增加。

00:04:28.376 --> 00:04:31.560
所以传导到每一个方格上的能量，

00:04:31.560 --> 00:04:34.960
太阳斜射时会少于太阳直射。

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，

00:04:39.560 --> 00:04:42.160
但是北极接收的阳光非常分散，

00:04:42.160 --> 00:04:44.939
而且传导的能量比南方的少，

00:04:44.939 --> 00:04:46.604
因为南方地区太阳高度更大，

00:04:46.604 --> 00:04:48.856
而且南方因地轴倾斜而朝向太阳。

00:04:48.856 --> 00:04:51.027
此外，北极的寒冷还因为，

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。

00:04:54.944 --> 00:04:57.698
所以，不论你在哪里，当季节更替，

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，

00:05:00.660 --> 00:05:02.424
而且还可以领悟带给你季节更替的

00:05:02.424 --> 00:05:04.621
宇宙的奥妙 ！