本
文
摘
要
我小时候，对季节的理解是十二月和一月很冷且银妆素裹，四月和五月繁花似锦，七月和八月骄阳似火，九月和十月则像充满缤纷秋叶的万花筒，世界如此运行，神奇而又美好。如果你告诉那时的我，世界上有三分之一的人从未见过雪；或者，7月4号不是一个适合在海边晒太阳的日子，我一定会觉得你疯了。但是事实上，地球上只有两个地区一年四季，四季分明。而且，在这两个地区，季节是相反的。为什么呢？很多人听说过天文学家约翰内斯·开普勒，知道他证明了行星轨道是椭圆的，以及太阳不是轨道的中心。
几百年他发现这些的时候，引起了巨大轰动。他的发现解决了很多天文学家在计算行星轨道时遇到的问题。尽管行星轨道确实不是正圆，但那些自然课本、电视和电影里的，关于地球轨道的图片，夸大了地球轨道的扁长程度 。
实际上，地球的轨道几乎是正圆的，但是，由于严格意义上地球的轨道是椭圆，（尽管看起来并不像椭圆），而且太阳也并不是精准的位于轨道中心，这意味着我们与离太阳的距离，在一年之中不断变化。啊哈！所以，当我们离太阳远一些的时候，冬天就来了！等等，并不是的这样，不要这样快下结论。其实，地球与太阳的距离，在一月比七月少五百万千米。
对于那些北半球的人来说一月刚好是最冷的月份。这还没有被说服吗？思考一下：在地球上夏天和冬天可以同时存在。康涅狄格州（美国东北部）冬天时，南半球的新西兰则是夏天。所以，季节跟地球和太阳的距离无关，那么，是什么因素导致了四季变化？我们还应该知道，地球并不是"竖直"的，地球是倾斜的。倾斜的地轴是造成四季的主要原因之一。地球绕着地轴自转，地轴与垂直于轨道平面的直线
的夹角为23.5度。与此同时，地球绕太阳公转，且地轴永远指向宇宙的同一方向。地轴倾角、自转与公转的共同作用，导致了一年中同一地区的白昼时长随着时间推进而不断变化。夏天白昼较长，冬天白昼较短。所以，当阳光照射在地球上，地球变暖。日落后，地球开始降温。所以，夏天时，所有在北纬40度左右的地区，例如哈特福特市（美国康涅狄格州首府），每天会有十五小时白昼，以及九小时黑夜。加热时间长于冷却时间，同种情形，日积月累，导致整体效应为升温。
记住这个知识点，后面我们会再提到！在冬季，一切刚好相反。冷却比加热时间更长。所以日积月累，导致了冷却效应。有趣的是，随着我们向北移动，夏天白昼时长增加。所以，美国阿拉斯加州的首府朱诺市，会有19小时白昼。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。实际上，在北极，夏天太阳从不落下。耶，我懂啦！所以是四季形成是由于白昼时长，等等，想要解出这道题，还需要一个重要的知识点。如果白昼时间是决定平均温度的唯一因素，那么北极为什么不是夏天最热的地方？要知道，在夏至左右的那些月份里，北极24小时白昼啊！可是，它仍旧是北极，水中仍有冰川，地上仍有积雪。
所以，发生了什么呢？因为地球是一个球体，所以地球上任一区域接收的太阳能，随着太阳高度的变化而变化。众所周知，从日出到日落，太阳的高度是不断变化的。此外，一年中太阳的最大高度也在不断变化。夏天太阳高度高于其他季节，在夏至日的中午，太阳高度达到极大值。北半球的夏至日是6月21日，南半球的夏至日是12月21日。
由于地球绕太阳公转，倾斜的地轴导致了北半球在冬天相对来说背向太阳，而在夏天朝向太阳，这使得夏天太阳位于正上方的时间变长。还记得前面讲过夏天白昼渐长么？随着太阳升高，每平方公里接收的太阳能增加。所以传导到每一个方格上的能量，太阳斜射时会少于太阳直射。因此，尽管北极在24小时白昼中不断升温，但是北极接收的阳光非常分散，而且传导的能量比南方的少，因为南方地区太阳高度更大，而且南方因地轴倾斜而朝向太阳。此外，北极的寒冷还因为，北极在六个月的冬季里，
没有阳光，逐渐降温。所以，不论你在哪里，当季节更替，你不但可以欣赏每一个新的季节的美好，而且还可以领悟带给你季节更替的宇宙的奥妙 ！
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3. astron-TED-Ed- Yunfan Wang- Luyao Zou
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