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四季變化的原因 - Rebecca Kaplan

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    在我小時候，
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    我對季節的理解
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    就是十二月和一月份很冷
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    白雪覆蓋大地；
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    四五月百花盛開；
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    七八月炎熱、陽光普照；
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    九月十月，則像是各種顏色的樹葉組成的萬花筒。
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    這就是世界運行的方式，
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    多麼神奇。
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    如果你反過來告訴我
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    地球上有三分之一的人口
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    從沒看過雪、
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    或是七月四號對多數人來說 不適合去海灘玩，
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    我一定會覺得你瘋了。
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    但事實上，所謂的四季分明
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    只在這星球的兩個區域出現。
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    就算在這兩者中
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    季節也是顛倒的。
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    為什麼呢？
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    許多人可能聽過一位天文學家，
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    他叫刻卜勒 (Johannes Kepler)，
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    他證明行星軌道是橢圓的
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    而且太陽並不在這軌道的中心。
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    他這個想法
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    在數百年前很驚人。
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    這個發現解決許多數學上的問題，
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    那些天文學家們
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    在測量行星軌道時所面臨的問題。
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    由於地球的軌道不是個完美的圓形，
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    所以那些科學書籍裡的圖片，
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    或是電視上、電影片的，
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    都給我們誇大的印象，
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    告訴我們的軌道有多扁平。
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    事實上，地球的軌道跟正圓相去不遠。
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    然而，因為地球的軌道嚴格來說是個橢圓
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    ──儘管它看起來不像──
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    同時太陽也不剛好就在中心，
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    這表示我們到太陽的距離
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    會在一整年中不斷變化。
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    啊哈！
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    所以冬天就是是地球離太陽最遠的時候！
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    噢不，別太早下定論。
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    實際上地球在一月份的時候
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    比七月份的時候更靠近太陽，
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    兩者相差 500 萬公里。
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    一月恰恰
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    恰恰就是一年之中最冷季節的中間，
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    對我們北半球來說是如此。
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    還是沒辦法說服你嗎？
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    想想看這個：
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    夏季和冬季在這地表上
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    會同時發生。
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    當康乃狄克是冬天時，
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    紐西蘭是夏天。
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    所以，如果跟太陽的距離無關，
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    那還有什麼可能？
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    嗯，我們還需要知道
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    地球並不是直立的。
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    它有點傾斜。
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    而地軸傾斜
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    是造成四季的主要原因之一。
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    地球繞著地軸自轉，
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    而地軸和鉛直線偏差 23.5 度。
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    同時，地球也繞著太陽公轉，
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    而地軸總是指向宇宙中的同一個方向。
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    搭配上地軸傾斜，
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    自轉和公轉就造成了
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    一年之中各地區
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    白日時數的變化。
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    夏天白晝長、
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    冬天白晝短。
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    所以當陽光照耀著大地時，地球就開始升溫。
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    太陽下山後，地球就開始降溫。
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    因此，在夏天、
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    大約北緯 40 度的地區，
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    像是康乃狄克州的哈特福，
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    每天會有 15 小時的白晝、
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    還有 9 小時的黑暗。
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    升溫的時間比降溫的時間長。
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    日復一日，
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    就造成整體氣溫上升。
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    把這件事記住，等等會用到！
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    在各天，則是相反的機制。
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    降溫的時數
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    比起升溫的時數多了好幾小時，
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    日復一日，就造成氣溫下降。
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    有趣的是，當你愈往北移，
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    夏天的日照時數就愈長。
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    所以阿拉斯加州的朱諾有將近 19 小時的白畫、
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    而同一時間的夏日，佛羅里達州的塔拉赫西只有 14 小時的白晝。
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    事實上，在北極的夏天
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    太陽是不會下山的。
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    好吧，就是日照時數的關係，我懂了！
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    嗯，不完全！這謎團裡還有另一個要素。
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    如果日照時間
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    是影響平均氣溫的唯一因素，
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    那在北半球的夏天，
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    北極不就應該是最熱的地方嗎？
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    因為在夏至附近的月份，
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    北極都接收了 24 小時的日照。
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    但那裡是北極。
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    海上還是有冰山、
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    陸上還是有雪。
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    是怎麼回事呢？
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    地球是個球體，
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    所以一塊區域所接受到的太陽能量
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    會隨著太陽在天空中的高度而變化，
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    如你所知，
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    這高度會在日出日落間變化。
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    但是，最大的高度同時也會在一年之中有變化，
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    夏天的時候太陽較高
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    而在夏至正午的時候達到最高，
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    也就是北半球的七月二十一號、
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    南半球的十二月二十一號。
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    這是因為隨著地球的公轉
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    北半球在冬天傾斜的方向
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    會較遠離太陽，
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    而在夏天會較靠近太陽，
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    這讓太陽有更長的時間、
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    也更能容易直射下來。
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    還記得夏天那較多的日照時數嗎？
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    當太陽愈高掛天空的時候，地球上每平方公里
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    所接受到的太陽能量就愈多。
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    所以當太陽沒直射時，
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    每塊區域接受到的能量
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    就愈少。
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    因此，儘管北極有 24 小時的白晝
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    可以加熱升溫，
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    但它接受到的陽光很分散，
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    同時傳遞的能量也比南方的少，
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    這是因為南方傾斜的方向較靠近太陽，
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    所以太陽在天空中較高。
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    此外，北極寒冷還有其它原因。
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    它有 6 個月都不會接受到陽光，
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    因此降溫。
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    所以當季節變化的時候，不論你身在何處，
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    你現在不只可以欣賞每個新季節的美麗
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    同時還有帶給你這些變化的
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    宇宙的奧妙。
Title:
四季變化的原因 - Rebecca Kaplan
Description:

完整課程請見：http://ed.ted.com/lessons/reasons-for-the-seasons-rebecca-kaplan

為什麼有些地區非常炎熱、而其他地區卻數著雪花和溫度計上的低溫呢？又為什麼南北半球的季節會相反呢？Rebecca Kaplan 帶我們了解地球繞行太陽的軌道它的形狀以及地軸的傾斜，並說明這兩項因素如何影響各地區所接受到的太陽能量。

課程：Rebecca Kaplan
動畫：Marc Christoforidis
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:21

Chinese, Traditional subtitles

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