柿子切花:为什么日出时远,日中时近

来源:百度文库 编辑:神马品牌网 时间:2024/04/29 16:05:35
此题出于〈两小儿辨日〉

人的
错觉

地球绕日公转轨道是一个接近正圆的椭圆,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。

因为地球自转24小时一周(围绕太阳公转是365天一周),地球自转到中午时恰与太阳(太阳是恒星)接近垂直,两点间距离,垂线最短。所以,中午太阳与地面接近垂直照射,距离最短。
而早上,太阳是与地面呈斜射,太阳与地面距离远。
所以日出时远,日中时近

其实都是一样大小的,只是在日出时有地表面作为参照物看上去稍微大一点,而升到中午的时候周围都是天空所以感觉就小了

日照角度与空气折射的影响罢了

自然是中午的太阳离我们近些,但我们看它的大小与感到的温度与相差的这点距离并无关系。中午感到更热些,是因为与早晨的阳光相比,太阳对我们是直射,而早上的太阳光发生了较大的偏转。至于我们距太阳的距离,早上比中午大约大了一个地球半径的距离(这个我想不用我在做太多的解释了吧),那为什么远了反而大呢?因为我们看到的太阳实际上是太阳光在大气表面的投影,它的投影距我们的距离如果相同的话,那我们在任何时候看到的太阳都是一样大的,但早上大气表面也就是太阳的投影据我们较远些,所以就大些,而且这个投影的距离据我们的距离在早上和中午的差别是很大的,所以我们看到的太阳大小的差别就非常的明显。