地球运行轨道是一个椭圆,太阳处在一个焦点上,地球每年有一次到达近日点,时间是一月初,有一次经过远日点,是六月底,我们北半球到达夏至日,也就是最热的时候,实际上我们距离太阳最远。
所以,每年一月初,我们离太阳最近。
圆的椭圆,太阳位于椭圆轨道的一个焦点上,这样在一年内、乃至在一天内,日地距离都在不停的变化之中。
每年1月初,地球位于绕日公转轨道的近日点,日地距离达到最小值,约为1.471亿千米。
每年7月初,地球位于绕日公转轨道的远日点,日地距离达到最大值,约为1.521亿千米。
跟日地平均距离(1.496亿千米)相比,日地距离在一年之内的变化差值(0.05亿千米)几乎可以忽略不计。那么在一天内,日地距离的变化更是微不足道了。
如果非要把早晨和中午的日地距离作以比较的话,有人会认为中午的太阳会更近一些, 理由是,早晨太阳从地平线方向照过来,比中午的太阳远了一个地球半径的距离。
这种说法对不对呢,我们来分析一下。
从上面的数据可知,从1月份到7月份,半年的时间里,日地距离变化幅度达到500万千米(1.521亿千米减去1.471亿千米),每天内的变化值为2.7万千米,从早晨到中午大约6小时,为四分之一日,日地距离变化值约为6868千米,这个值已大于地球的半径。
如果地球正在向近日点运动,从早晨到中午,一方面确实近了一个地球半径左右的距离(6300多千米),另一方面经过四分之一日,日地距离也近了6868千米,两者叠加,中午离太阳更近了。
但如果地球正在向远日点运动,从早晨到中午,一方面从地球到太阳也近了一个地球半径左右的距离(6300多千米),可是另一方面经过四分之一日,日地距离却远了6868千米,两者叠加,中午离太阳就更远了。
因此到底是中午离太阳近,还是早晨离太阳近,就要看是哪一段时间了
一样近。只是因为早上太阳有更多景物对比显得大(近),中午太阳在天上,几乎没什么东西跟他相近,略显小(远)。而且太阳在早上处于地平线,斜射,中午是直射,所以中午热。不过在不同季节太阳远近各不相同。早晨和中午的太阳距离地球的远近是一样的。
理由是:太阳离我们远约6,400 公里(即地球的半径),但这个差别相对地球与太阳的距离来说可算是微不足道(地日距离约为150,000,000公里),所以早上和中午的太阳基本上可以说是一样远的。为什么早晨的太阳看起来较中午时大呢?这是视觉的差误、错觉。同一个物体,放在比它大的物体群中显得小,而放在比它小的物体群中显得大。同样道理,早晨的太阳,从地平线上升起来的背衬是树木、房屋及远山和一小角天空,在这样的比较下,此时太阳显得大。而中午太阳高高升起,广阔无垠的天空是背衬,此时太阳就显得小了。其次,同一物体白色的比黑色的显得大些,这种物理现象叫做“光渗作用”。当太阳初升时,背景是黑沉沉的天空,太阳格外明亮;中午时,背景是万里蓝天,太阳与其亮度反差不大,就显得小些。
看起来早晨的太阳比中午时大些是因为眼睛的错觉。我们看白色图形比看同样大小的黑色图形要大些。这在物理学上叫“光渗作用”。当太阳初升时,四周天空是暗沉沉的,因而太阳显得明亮,而在中午时,四周天空都很明亮,相对之下,太阳与背衬的亮度差没有那样悬殊,这也是使我们看起来太阳在早晨比中午时大些的原因。总之,在早晨和中午太阳离我们的距离是一样的,所以其大小也是相同的。
事实上由于中午的太阳辐射过于强烈,用肉眼直接观察太阳的大小是不现实的。这可能也是造成了在人们的印象中,中午的太阳只是一个明亮的点,而日出日落的太阳是可以观察到的一个圆形。
还有,中午比早晨时热,是不是因为中午时太阳离我们比早晨时离我们近呢?也不是。那又是因为什么呢?
中午时比早晨热,是因为中午时太阳光是直射在地面上,而早晨太阳光
在冬至日这一天的中午站在南回归线上的时候,是人与太阳最近的时刻。
冬至日是近日点,但因为北半球太阳高度低,所以才比较冷。
中午时刻和早晚相比,与太阳距离差地球半径,与子夜相比,差地球直径,所以中午离太阳较近。