地理科普：带你认识我们的家园-行星地球 7. 地球的运动之四季的

地球与太阳

春夏秋冬的四季变化是由地球的公转引起的，四季更替主要表现为太阳光热集中与分散的更替，也就是气温高低的变化，这种气温变化与太阳直射点在地面上的位置变化紧密相关。

为了衡量太阳光照和热量在地面上集中与分散的程度，人们发明了“太阳高度角”的概念，简称太阳高度。太阳高度不是太阳有多高，而是一个角度，是太阳光线与某个地方地平面的夹角，也等于人抬头看太阳时仰头的角度。太阳从地平线升起或落下时，太阳高度为0°，太阳光垂直照射地面时，太阳高度等于90°，此时人们会看到太阳在自己头顶的正上方。太阳高度为90°的地点就是太阳直射点。太阳高度角总是从太阳直射点向四周递减。离太阳直射点越近的地带，气温也越高。为何距离太阳直射点的远近对地面接收热量的多少影响这么大呢？这是因为，当一束阳光垂直照射到地面上，阳光在地面上铺展开的面积比较小，光能和热能都很集中，地面吸收的热量多，温度也高；如果一束光斜着照向地面，阳光在地面摊开很大一片区域，光和热都分散了，所以地面吸收的热量就少了。就像一个人拿着手电筒，直直的照着地面，光斑小而明亮，斜着照向地面，光斑大而模糊。多多关注生活细节，认真思考和联想，便能更好地理解很多自然现象。

可能有人会觉得，太阳直射点应该在赤道上，这样南极和北极才能一样冷。的确会有那样的瞬间，太阳光线直射赤道，但是地球的自转平面（赤道面）与公转平面（黄道面）是两个不同的平面，二者之间有一个夹角，叫黄赤交角，约23.5°，也就是说，地球相当于斜着身子公转。由于黄赤交角的存在，加上地球的北极总是一心一意地指向北极星，就导致太阳直射点在地球上的位置不能一直在赤道上，而是随着公转位置的不同相应地发生变化，随之引起地球上昼夜长短变化和春夏秋冬的更替。

每年的春分日（3月21日前后），太阳直射点在赤道，太阳高度角从赤道向南北两极递减，这个时候全球各地白天与黑夜一样长，都是12小时，是北半球的春季。春分日之后，太阳直射点开始向北移动，最北能到达北回归线（北纬23.5°），这一天是夏至日（6月22日前后），北半球各地白天的时间长度大于夜晚，而且越往北，白天就越长，在北极圈（北纬66.5°）以内的地区，太阳甚至连续数天都不落下地平线，形成极昼现象。此时，北回归线到北极点各个地方太阳高度角达到一年中的最大值，也是一年中白昼时间最长的一天，北半球的大部分地区处于气温最高的夏季。与北半球相反，夏至日的南半球各地黑夜的长度大于白天，而且越往南黑夜就越长，南极圈（南纬66.5°）以内会出现极夜现象，黑夜连续数日，太阳一直在地平线以下徘徊，此时南半球的大部分地区处于气温最低的冬季。夏至日之后，太阳直射点开始往南移动，秋分日（9月23日前后），太阳直射点又回到赤道，全球各地昼夜时长相等，此时是北半球秋季，南半球的春季。冬至日（12月22日前后），太阳直射点继续向南移动到南回归线（南纬23.5°），南回归线到南极点各地太阳高度角达到一年中的最大值，此时也是南半球气温最高的夏季，地球上的昼夜分布状况与夏至日相反。

由此可见，南半球和北半球的季节总是相反的，北半球处于大雪纷飞，寒风凛冽的冬季时，南半球恰好是植被茂密、阳光灿烂的夏季。北半球的孩子们在放寒假，南半球的孩子们却在享受暑假。

关于四季的划分，国际上一般以3、4、5月为春季，6、7、8月为夏季，9、10、11月为秋季，12、1、2月为冬季。我们国家拥有被列为世界非物质文化遗产的“二十四节气”，传统的四季划分是以立春、立夏、立秋、立冬为开端的，时间上比国际上的四季开始时间要早一些。

另外，人们根据某个地方一年内有没有太阳直射，有没有极昼极夜现象，把地球划分成五个温度带，即热带（南北纬23.5°之间），北温带（北纬23.5°~北纬66.5°），南温带（南纬23.5°~南纬66.5°），北寒带（北纬66.5°~北纬90°），南寒带（南纬66.5°~北纬90°）。

热带终年炎热，寒带终年严寒，季节变化都不太明显。只有温带四季分明，每个季节都有独特的美，春季草长莺飞，夏季枝繁叶茂，秋季五彩斑斓，冬季银装素裹。这些美景的交替轮回是地球的公转运动给予人类的恩赐。

四季