旋轉的特點是什麼和什麼不變

作者：石蘭（抄襲必究）

“一年四季”並不適用於地球上的每一個角落

對我們人類而言，一年是一個相對較長的時間段，它需地球以太陽為中心完成一次繞軌道執行。若將“年”這個具有濃郁生活氣息的詞和天文力學關聯起來，便是所謂的行星環繞恆星公轉的迴圈運動。相比之下，衛星沿著一定的軌道繞行星運動，所需要耗費的時間會更加短暫，比如，我們的月球繞地球執行的軌道週期便只有一個月。

正是地球的公轉軌道平面，以及其自轉軸之間的偏離角度達到了23度26分，所以才導致了在不同的時間，地球會出現季節更替的現象。我們常說一年四季，但這樣的說法在地球上的某些地方並不正確，那麼，為什麼某些區域一年的時間中只有兩個季節？地球旋轉所導致的季節更替，為何還會存在週期性和差異性？

季節更替始於地球的旋轉

季節的更替始於地球向太陽傾斜，當地球圍繞著不可見的旋轉軸圍繞太陽公轉時，我們將離太陽最近的點叫做近日點，反之則為遠日點。而所謂的黃道面，便是地球軌道所在的平面，正是因為地球的黃道面和赤道面沒有重合，並形成了一個23°26′21″的黃赤交角，所以地球上才有了色彩分明的季節之分。冬至、春分、秋分、夏至是我們再熟悉不過的節氣，春分點和秋分點被合稱為二分點，它們是天球赤道和黃道的兩個交點之一；而夏至點和冬至點則合稱為二至點，它們是黃道上和天球赤道距離最遠的兩個點。

季節在南、北半球存在時差

剛剛已經體到，地球上的季節變化，本質是地球的旋轉軸傾斜所導致的直接後果。由於地球軸的方向在一個軌道上幾乎固定不變，所以，在軌道的不同部分，地球的一個半球朝著太陽（夏季）“傾斜”，而另一個半球則朝著（冬季）“傾斜”。而在時間過去六個月之後，地球又會向著相反的方向傾斜。在夏季來臨的時候，地球的傾斜會導致南半球向太陽傾斜、北半球的冬天遠離太陽，而這一切會在六個月後發生逆轉。

對於地球上赤道以北、或以南的位置，每個季節所伴隨的主要特徵便是溫度的變化，這是由於在其整個年軌道上，地球整個半球落下的日照量存在差異而引起。比如，朝著太陽傾斜的半球，將會經歷更長的日照時間，以及更直射的日光。在夏季的時候，由於天空中的太陽較高，所以到達地面的陽光會更加集中；在冬天，太陽在天空中的位置較低，導致了陽光散佈在相對較大的區域；而當時間來到春季和秋季的時候，兩個半球所接收到的陽光量大致相同。

在赤道位置，全年的溫度變化要小得多，通常只考慮兩個季節：乾燥和潮溼（或季風）。對於就在北極和南極的生命而言，這兩個季節似乎只有達到六個月的漫長冬天，以及之後又是六個月時間的漫長夏季！在北極圈和南極圈（南北緯度66。5度）內，將至少有一個連續24小時的白天和一個連續24小時都處於黑暗之中的一天。

由於地球的軌道是橢圓形，地球與太陽之間不斷變化的距離，在很多時候被認為是造成季節變化的主要原因。 但這樣的認識並不正確！ 從最近的（可變近日點距離=147090000公里）到最遠的方法（遠日點距離= 152。10萬公里），僅為太陽地球距離的大約3％。而這種微小的距離變化，是無法解釋夏季和冬季之間的溫度差異的，更無法解釋為何地球的一個半球是冬季，而另一個半球是夏季。

季節存在週期性和差異性

正如其他事物一樣，季節也具有兩個鮮明的特性，一是季節的變化具有周期性，二是季節的變化存在差異性。由於我們所在的國度位於地球的溫帶地區，所以，大多數地方的人都可以明顯感受到一年四季的變化。但事實上，一個地區在一年中經歷一個季節的時間，主取決於該區域是位於南北半球中的哪個半球。

或許，有人會以為位於寒帶的南北極只有冬季，但事實上它們也有擁有自己的四季。而一年只有的兩季的地方是位於熱帶草原，因為那裡只有雨季和旱季這兩個按降雨量進行區分的季節。與此同時，地球上還存在著全年都是夏天或冬天的地方，比如，赤道附近的地區全年平均氣溫都處於22攝氏度以上，而地球兩極地區的月平均溫度則都低於10攝氏度。

天文季節和氣候季節有所不同

簡單來說，四季如春的地方，一般分佈在緯度較低的高原地區，或位於中緯度地區的海洋之上。由於熱帶和某些亞熱帶地區都具有溫度變化較小的特點，所以才會以降雨量作為指標來簡單劃分。客觀而言，這兩種不同的季節劃分方式，其實就是天文季節和氣候季節之間的差異。天文季節的定義和地球繞太陽執行的特徵有關，雖然是完全以地球旋轉作為劃分依據，但卻忽視了實際的天氣和地理因素。

而氣候季節則主要以地區氣候要素的分佈情況為劃分依據，可以更好的服務於人類的生活和生產活動，具有更大的實用意義。當然，由於天氣過程本身較為複雜，所以尚未有一個統一的標準來劃分季節。並且，由於每個地區的位置有所不同，天氣系統對它們可能造成的影響也不同，所以，如果直接用自然天氣季節來替代天文季節並不成熟。簡而言之，在地球上緯度不同的區域，存在明顯不同的季節變化特徵，只有將天文季節和氣候季節結合起來，才能更好的為人類自身帶來便捷。

地球色彩分明的季節特徵

時間的遞進會為我們周圍的環境和天氣帶來明顯變化，雖然季節的屬性會因為位置不同而存在一些差異，但一年四季仍然是可以跨越大多數界限的廣泛定義。春天總是代表著萬物復甦和氣溫回升，並被普遍的認為這是一個從春分持續到夏至之間的季節；而夏天則是一年中氣溫最高的季節，介於春秋兩季之間，這也是一個降雨量普遍增加和森林火災更加頻繁的季節。

當時間來到秋天，地球上的一些植物會開始休眠，溫度再次下降，提示動物們需要開始為將要到來的冬天做好準備。秋天是一個豐收的季節，也是萬物開始凋零的季節，正因為葉子中的葉綠素對寒冷和光照敏感，所以這樣的氣候條件導致了樹葉變黃。冬天是全年中最寒冷的季節，很多地區都會經常面臨持續性降雪，而動物常常會在這個給季節改變自己的外觀，以適應外部較為惡劣的生存環境。

事實上，季節的特徵和時機，主要取決於特定區域在地球上的位置。比如，赤道附近的人需要經歷炎熱的夏天，靠近兩極的人需要經歷寒冷的冬天。而那些位於赤道附近的地區，由於位於地球外曲線上的它們所獲取的太陽光比較恆定，所以，這些地區全年的平均氣溫都比較穩定。從視覺體驗上來說，一年四季讓我們感受到了這個世界豐富的自然色彩變化；從生活上來說，每個天氣都有其他季節不適合進行的活動：炎熱的夏季在海邊游泳、寒冷的冬天在雪山是滑雪，而我們就位於這個可以充分體驗季節變化的區域。