探秘地球与太阳距离对中国冬夏温度的影响

一、地球与太阳的距离变化

地球绕太阳公转的轨道是一个椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。

地球存在近日点和远日点，每年 1 月 2 日前后地球在近日点，此时日地距离为 14710 万公里；每年 7 月初地球在远日点，日地距离约为 1.521 亿千米，两者相差约 500 万千米。

例如，北京时间 2020 年 1 月 5 日 15：48 时，地球来到了距离太阳只有 147091144 公里的近日点，一年只出现一次。

而在 6 个月后的 7 月份，地球将来到远日点 152095295 公里。从这些数据可以看出，地球与太阳的距离在不同时间有着明显的变化。

这种距离变化是由地球绕太阳公转的轨道特性决定的。

由于地球公转轨道不是正圆，而是近似正圆的椭圆，所以导致了地球与太阳的距离在不同时间点有所不同。

这种距离差异虽然看似较大，但相对于地球到太阳的平均距离 1.496 亿千米来说，比例较小。

地球的近日点和远日点的时间不是固定的，但大致每年 1 月初为近日点，7 月初为远日点。

这种规律性的变化，是地球在太阳系中稳定运行的表现之一。

同时，这种距离变化也影响着地球的公转速度，当地球抵达近日点时，为了对抗太阳引力，公转速度自然加快，达到每秒 30.3 公里；当地球抵达远日点时，公转速度变慢，只有每秒 29.3 公里。

二、冬夏季温度与日地距离的关系

（一）北半球冬夏与日地距离

北半球冬季时，地球离太阳更近，但此时北半球温度却较低。

这是因为影响地球气温的主要因素并非日地距离，而是太阳直射点。

在北半球冬季，太阳直射点位于南半球，此时照射在北半球地面上的阳光倾角大，日照时间短，整体接收到的太阳热量少，因此温度较低。

虽然地球在近日点时离太阳更近，但这点距离差异相对地球到太阳的平均距离来说非常小，只有约 3.3%。

例如，地球近日点距离太阳为 14710 万千米，远日点距离太阳为 15210 万千米，二者相差约 500 万千米，而地球到太阳的平均距离约为 1.496 亿千米。

所以，日地距离并非北半球冬季温度低的主要原因。

（二）南半球冬夏与日地距离

南半球的冬夏情况与北半球相反。

南半球冬季时，地球离太阳较远；南半球夏季时，地球离太阳较近。

但同样，日地距离也不是决定南半球温度的关键因素。

在南半球夏季，太阳直射点在南半球，此时地面可以接收到接近直射的阳光，且日照时间长，整体接收到的太阳热量多，温度较高。

而在南半球冬季，太阳直射点在北半球，南半球接收到的阳光倾角大，日照时间短，温度较低。

正如北半球一样，南半球的温度变化主要也是由太阳直射点决定的，日地距离的微小变化对温度的影响可以忽略不计。

三、影响中国冬夏季温度的真正因素

（一）太阳直射角度

太阳直射角度对中国不同地区的温度有着显著影响。当太阳直射赤道地区时，温度相对较高。

中国的南部地区在太阳直射点靠近时，接收到的太阳辐射强度较大，温度也会相应升高。

而随着纬度的升高，太阳直射角度逐渐减小，温度也随之降低。

例如，在冬季，太阳直射点南移，中国北方地区的太阳直射角度变小，阳光斜射得厉害，单位面积上接收到的太阳热量大幅减少，导致温度较低。

相反，在夏季，太阳直射点北移，北方地区的太阳直射角度增大，温度升高。

（二）地面吸热情况

太阳的热量在到达地面的过程中，一部分会被反射回太空，另一部分会被大气层吸收。

不同的地面材质对热量的吸收情况也不同。

例如，水泥路面的比热容小，在日光照射下，温度比潮湿地面的温度高。

这是因为水泥路面吸收相同的热量时，温度变化较大。

而潮湿地面含有较多水分，水的比热容较大，吸收相同热量时温度变化较小。

地面实际吸收的热量对温度起着重要作用。

在中国，沙漠地区由于地面组成多为沙子等吸热快的物质，且缺少云层的保温作用，白天受到强烈阳光照射后温度迅速上升，夜晚热量逸散快，温度又急剧下降，形成严苛的气候。

而在热带地区，早上太阳光加热导致水蒸气上升形成云，到了傍晚时出现下雨，降落到地表，如此反复循环，地面吸收和释放热量的过程相对较为稳定，温度变化相对较小。

（三）地球四季变化成因

地轴倾斜角度和地球公转是导致太阳直射位置变化的主要原因，进而影响中国冬夏季温度。

地球自转轴呈 23.4 度倾斜，由于自转轴有倾斜，地球表面与太阳之间的距离会随季节变化而变化。

在不同的季节，地表与太阳的距离的不同，所以产生了季节间的气温差异。

中国大部分地区位于中纬度地区，呈现出四季分明的气候特点。

例如，北半球的大部分地区在 6 月下旬最接近太阳（夏至），12 月下旬（冬至）与太阳距离最远。

在夏至时，太阳直射北回归线，中国北方地区太阳高度角较大，白昼时间长，地面接收到的太阳热量多，温度较高；而在冬至时，太阳直射南回归线，北方地区太阳高度角小，白昼时间短，温度较低。

南半球则相反。由于海洋和陆地的变暖和变冷存在着时间间隔，中国的最热月份和最冷月份会较夏至和冬至推迟若干时间。

如中国的欧亚大陆国家的最热月份是 7 月，最冷月份为 1 月。但北半球的海洋国家日本最热季节是 8 月。