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太陽輻射 地球與太陽之間的距離如果變化20厘米，會(huì)有影響嗎

我們所在的地球每時(shí)每刻都在圍繞太陽作周期性的公轉(zhuǎn)，地球和太陽之間始終維持著一個(gè)相對穩(wěn)定的距離，而地球公轉(zhuǎn)軌道是一個(gè)近似圓形的橢圓，說是近似圓形，是因?yàn)檐壍榔穆史浅５停瑑H有0.016722，正是這個(gè)偏心率的存在，使得在地球和太陽的距離上存在著一個(gè)近日點(diǎn)和一個(gè)遠(yuǎn)日點(diǎn)。那么，如果地球向太陽方向靠近20厘米，會(huì)出現(xiàn)什么情況呢？
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地球公轉(zhuǎn)軌道的基本特征
科學(xué)家們根據(jù)萬有引力定律和開普勒定律，計(jì)算出地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)軌道的周期以及軌道的偏心率，在將遙遠(yuǎn)的恒星作為背景的條件下，在地球上觀察，將這顆遙遠(yuǎn)的恒星與太陽相對固定的位置作為衡量一個(gè)恒星年的標(biāo)準(zhǔn)，地球上的一個(gè)恒星年所經(jīng)歷的時(shí)間為365日6時(shí)9分10秒。就是在這樣一個(gè)周期內(nèi)，地球以太陽為其中一個(gè)焦點(diǎn)的橢圓軌道圍繞著太陽公轉(zhuǎn)，距離太陽最近的距離約為14710萬公里，最近距離約為15210萬公里，科學(xué)家們將日地平均距離值149597870公里作為一個(gè)天文單位的標(biāo)準(zhǔn)值沿用至今。
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地球在公轉(zhuǎn)的同時(shí)也在發(fā)生自轉(zhuǎn)，而且自轉(zhuǎn)軸并非垂直于公轉(zhuǎn)軌道平面，二者之間存在一個(gè)夾角，科學(xué)家們將地球的赤道平面與公轉(zhuǎn)軌道平面的夾角稱為黃赤交角，其值為23度26分。黃赤交角并非一成不變，會(huì)隨著月球?qū)Φ厍虻囊Γ沟厍蜃赞D(zhuǎn)軸有向著與地月質(zhì)心連線相垂直的變化趨勢，不過月球相對于黃道平面也是呈周期性的兩側(cè)擺動(dòng)，所以黃赤交角會(huì)有輕微的浮動(dòng)變化，不過這個(gè)變化過于微小，通常情況下會(huì)忽略不計(jì)。
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從公轉(zhuǎn)速度上看，地球公轉(zhuǎn)軌道的總長度約為9.4億公里，按照恒星年來計(jì)算地球公轉(zhuǎn)的平均線速度約為29.8公里每秒。按照開普勒第二定律，行星在單位時(shí)間內(nèi)與處于焦點(diǎn)的恒星連線所掃過的平面面積相等，由于公轉(zhuǎn)平面是一個(gè)橢圓形，因此地球的公轉(zhuǎn)速度與日地距離密切相關(guān)，當(dāng)達(dá)到近日點(diǎn)時(shí)，公轉(zhuǎn)速度最快，達(dá)到30.3公里每秒；遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)公轉(zhuǎn)速度最慢，為29.3公里每秒。
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地球溫度變化的主要影響因素
地球之所以能夠保護(hù)適宜的溫度區(qū)間，主要原因除了地球位于太陽系的宜居帶以內(nèi)，還直接太陽入射角和大氣層的保溫作用有關(guān)。
地球位于太陽系的宜居帶內(nèi)，決定了日地之間的距離正好可以使地球接收到的太陽輻射能量不會(huì)過高、也不會(huì)過低。太陽內(nèi)部核聚變所釋放的能量，主要通過熱輻射的方式穿過日地之間茫茫的宇宙空間，這部分空間雖然物質(zhì)非常稀少，但是也存在著一定量的星際氣體和塵埃物質(zhì)，來自太陽的熱輻射會(huì)被這些物質(zhì)進(jìn)行一定程度地吸收、反射和折射，從而隨著距離的增加，太陽輻射能量到達(dá)目標(biāo)星體上的總量會(huì)逐漸呈下降趨勢，這也是通常會(huì)何距離恒星距離越遠(yuǎn)行星表面溫度越低的原因。而地球正好處在宜居帶上，太陽輻射能量的衰減，使得地球有條件使水以液態(tài)的形式存在，為生命的誕生和形成發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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除此之外，地球擁有適宜的大氣層，對來自太陽短波輻射的吸收能力較弱，大部分熱量可以穿透大氣層照射到地面，而同時(shí)大氣層對來自地表的長波輻射的吸收和反射能力較強(qiáng)，使地球的熱量不太容易直接散失到宇宙空間中，而在加熱大氣層的同時(shí)，又通過熱對流和熱傳導(dǎo)的方式將熱量重新返回地面，這樣就保障了地球接收太陽輻射與向外散失處于基本平衡的狀態(tài)。
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從太陽入射角來看，這是決定著太陽輻射能量有效到達(dá)地面的另外一個(gè)重要影響因素，因?yàn)槿肷浣窃酱螅砻魈柕母叨冉蔷驮叫。敲垂饩€通過大氣層的距離就越長，被大氣層中的氣體分子所吸收、反射的比率就比垂直照射要明顯，因此被折返回歸宇宙空間的太陽輻射能量就越多，相應(yīng)地地表接收到的能量占比就越少，地表溫度就會(huì)越低。從地球北半球來看，在近日點(diǎn)時(shí)太陽的入射角最大，即使與太陽的距離最近，但是接收到的太陽輻射能量最少，因此溫度最低，形成了北半球的冬季。

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