关于此实验
让地球绕太阳运行一整年，观察太阳直射点在南北回归线之间移动。由于地轴在太空中始终指向同一方向，两个半球每年各有半年倾向太阳。选择任意纬度，即可查看该地的白昼长度和正午太阳高度如何随日期变化。
学习目标
- 用地轴倾斜而非与太阳的距离来解释季节
- 确定冬至、夏至和春分、秋分时太阳直射点的位置
- 描述白昼长度如何随纬度和日期变化，包括极昼和极夜
- 计算指定纬度和日期的正午太阳高度
使用方法
- 1点击“播放全年”，或拖动日期滑块，观察地球沿轨道运行。
- 2点击冬至、夏至或春分、秋分按钮，跳转到相应日期。
- 3将观测者纬度设为你所在的城市。橙色圆环和圆点会在地球仪上标出该位置。
- 4查看白昼时长和正午太阳高度，并跟随全年日照时长图表上的点。
模型
假设
- 轨道按圆形处理，因此忽略地球与太阳距离的细微变化。
- 白昼时长以太阳中心为准，不考虑大气折射；实际上，大气折射会使白昼延长几分钟。
- 大小、距离和自转速度均不按比例绘制。
在课堂上试试这个实验
- Q1哪些日期地球上各地的白昼时长都恰好是 12 小时？
- Q2将纬度调整到北纬 70°。找出极昼和极夜的日期。
- Q3中国处于冬季时，澳大利亚为什么是夏季？
- Q4计算六月至日当天你所在纬度的正午太阳高度，然后在这里查看。
常见问题
季节是由地球离太阳更近造成的吗？
不是。实际上，地球在一月初离太阳最近。季节是由地轴倾斜造成的，这种倾斜会改变太阳高度和白昼时长。
什么是太阳直射点？
这是正午时太阳直射头顶的地方。一年中，它会在北回归线和南回归线之间移动。
为什么北极圈位于北纬 66.56°？
它等于 90° 减去地轴倾角。在这条线以北，六月夏至时太阳会整天停留在地平线之上。