地球的公转和四季变化

一年有四季，四季各不同，春暖、夏热、秋凉、冬寒，寒来暑往，循环往复。为什么会有四季变化呢？这是因为地球在自转的同时，还绕着太阳公转。

■图 1—19 地球的公转和二十四节气

读 图 1—19 1．看一看地球的公转方向和自转方向是否相同，地球公转的轨道是什

么形状？

2．注意观察地球公转时地轴的指向有无变化，想一想地球是“直着身子”还是“斜着身子”公转。

地球公转的方向与自转方向相同，也是自西向东。公转的轨道是个椭圆形。公转一周的时间是一年。

■图 1—20 北半球夏至、冬至、春分、秋分时的昼夜长短变化

阅读 地球公转一周需要 365 日 5 小时 48 分 46 秒。为了计算方便，

一般以 365 天算为一年，这样，每一年要比地球公转周期少将近 6 小时， 每四年约少 24 小时（1 天）。为了调整这个误差，人们规定了公历的闰年。公历闰年 2 月有 29 天。其他年份叫平年，平年 2 月只有 28 天。怎样推算

闰年呢？将年数除以 4，若能除尽就是闰年，除不尽就是平年，如 1996 年是闰年（1996÷4=499）。但是逢整百数的年份，必须将该年数除以 400， 若能除尽才是闰年，如 2000 年也是闰年（2000÷400=5）。

对照图 1—19 和图 1—20 可以看出，地球在公转时，地轴总是倾斜地指着同一方向，即指向北极星。因此，阳光直射点在地球表面有规律地南北移动。

每年的夏至日，即 6 月 22 日前后，阳光直射北回归线（23.5°N）。这时北半球各地昼最长夜最短，南半球各地昼最短夜最长，北极圈（66.5

°N）及其以北的地区只有白昼没有黑夜（称极昼），南极圈（66.5°S） 及其以南的地区只有黑夜没有白昼（称极夜）。

每年的冬至日，即 12 月 22 日前后，阳光直射南回归线（23.5°S）。这时南半球各地昼最长夜最短，北半球各地昼最短夜最长，北极圈及其以北地区是极夜，南极圈及其以南地区是极昼。

每年的春分日和秋分日，即 3 月 21 日和 9 月 23 日前后，阳光直射赤道。这时全球各地昼夜相等。

■图 1—21 北京地区二分二至日

读图 1—21

观察北京地区，夏至日、春分日、秋分日和冬至日的太阳升降路线、正午太阳高度（正午时分太阳光线与地平面的夹角）和日出日落时间有什么不同，并计算这几天的昼长各多少小时。

太阳升降路线、正午太阳高度、日出日落时间示意图

从图 1—22 中可以看出，当阳光直射时，光线照射在 AB 范围内，当阳光斜射时，光线照射在 AC 范围内。

■图 1—22 太阳光的直射与斜射

当阳光直射地面时，地表单位面积上获得的太阳光热最多。太阳光线与地面的夹角越小，地表单位面积上获得的太阳光热也越少。

由于各地的昼夜长短和阳光照射角度在有规律地变化，所以同一地点在一年内不同月份所获得的太阳光热就存在着差异。这种差异在中纬度地区最为明显，所以中纬度地区就有了明显的四季之分。

在北半球，一般将 3、4、5 月划为春季，6、7、8 月划为夏季，9、10、11 月划为秋季，12 月和次年的 1、2 月划为冬季。

南半球的季节变化与北半球正好相反。

阅读 远古时期的华夏民族对于四季变化有很深刻的认识，早就知道根据季节变化安排农事活动，有规律地进行春种、夏耘、秋收、冬藏。我们的祖先确定了立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑、立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒二十四个节气，并编成《二十四节气歌》： “春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。”