本
文
摘
要
为什么有四季？
其它提问：
提问1：7月地球距太阳最远，1月最近。为什么7月温度比1月高很多？
提问2：为什么四季是由地轴倾斜角度决定的, 而不是地球与太阳的距离？
提问3：地轴倾斜角度对温度的影响为什么比地球到太阳的距离影响大？
知识点①：
地球近日点距离太阳1.471亿千米。
地球远日点距离太阳1.521亿千米。
知识点②：
地球距太阳最近和最远的时候，差约500万千米，和约3亿千米，平均距离约1.5亿千米。
知识点③：
地球公转轨道离心率e=0.0167
对地球来说，离心率可以这么求：
离心率e=(ra-rp)/(ra+rp)
ra指远点距离，rp指近点距离。
500万千米 ÷ 3亿千米 ≈ 0.0167
知识点④：
1月初地球到达近日点时，地表单位面积上获得的太阳辐射比7月初地球达到远日点时多7%。
求法1：
近日点的太阳辐射和远日点的太阳辐射比
1.521² : 1.471² = 1.069 : 1
(1.069-1)÷1≈7%
求法2：
近日点的太阳辐射和远日点的太阳辐射比
(1+e)² : (1-e)² = (1+0.0167)² : (1-0.0167)² = 1.069 : 1
(1.069-1)÷1≈7%
总之，7%的差距很小。
知识点⑤：
太阳辐射，是指太阳以电磁波的形式向外传递能量，太阳辐射所传递的能量，称太阳辐射能。
表示太阳辐射强弱的物理量，称为太阳辐射强度。单位是焦耳/厘米2·分钟，即在单位时间内垂直投射到单位面积上的太阳辐射能量。
知识点⑥：
太阳高度角(太阳光线和地平面的夹角)越大，太阳辐射强度越大。因为同一束光线，直射时，照射面积最小，单位面积所获得的太阳辐射则多；反之，斜射时，照射面积大，单位面积上获得的太阳辐射则少。
具体说，太阳高度角越大，穿越大气的路径就越短，大气对太阳辐射的削弱作用越小，则到达地面的太阳辐射越强；太阳高度角越大，等量太阳辐射散布的面积越小，太阳辐射越强。例如，中午的太阳辐射强度比早晚的强。
知识点⑦：
地轴倾斜会引起太阳高度角的变化，比如：北纬40度地区，夏至时高度角可达73.5度，而冬至时大约26.5度。
同样是太阳辐射，直射时高度角为90°，直射度为sin90°=1。当高度角为α时，直射度为sinα。
知识点⑧：
能量和面积有关，具体说，太阳辐射强度和照射面积成正比。
面积和角度有关，具体说，照射面积和直射度的平方成正比。
所以，太阳辐射强度和直射度是平方关系。
比如：北纬40度地区，夏至与冬至的辐射强度大约是4.618倍关系，远远超过日地距离的影响。
求法：sin²73.5°: sin²26.5°≈ 4.618 : 1
知识点⑨：
太阳辐射强度除了取决于太阳的高度角、日地距离，还有：
1. 日照时间：太阳辐射强度与日照时间成正比。日照时间的长短，随纬度和季节而变化。
2. 海拔高度：海拔越高空气越稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用越小，则到达地面的太阳辐射越强。例如，青藏高原是我国太阳辐射最强的地区。
3. 大气状况：比如天气情况、大气透明度、大气污染的程度。
