科技探索第一视野：气候与节气漫谈_王建_9787514306958

　　了解节气、气候，对于我们来说都是很有必要的。为此，《科技探索第一视野：气候与节气漫谈》让读者朋友对气候与节气常识有个基本了解，对当前严峻的气候变化有个清醒的认识，如果能从身边做起，为改善气候作出一份贡献那就善莫大焉。
　　《科技探索第一视野：气候与节气漫谈》主要内容包括：从宇宙和地球说起；天气系统；气候系统；节气；气候变化；世界气候极值等。

　　春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连。
　　秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。
　　每月两节不变更，最多相差一两天。
　　上半年来六廿一，下半年是八廿三。
　　这就是我们熟悉的二十四节气歌。
　　二十四节气，是中国劳动人民在长期的生产斗争中逐渐总结出来的。早在2400年前的春秋时期，就确立了四立（即立春、立夏、立秋、立冬）。在《吕氏春秋》十二纪中，已记载了完整的八个节气（即四立、二至、二分）。而在西汉《淮南子》一书中，则可见到完整的二十四节气的最早记载。
　　二十四个节气，很有规律地反映出季节、气候与农事的关系。所谓气候，是指地球上某一地区多年时段大气的一般状态，是该时段各种天气过程的综合表现。
　　地球年龄约为46亿年，在地质历史上，地球的气候发生过显著的变化。大约在一万年前，最后一次冰河期结束，地球的气候相对稳定在当前人类习以为常的状态。在这种适宜的气候条件下，现代人类形成并逐渐发展。但是气候变化从来没有停止过，近一万年也有过多次比现在更暖和更冷的气候阶段。
　　气候变化有着它自己的规律。可是到了近一两百年工业迅速发展起来后，人类对地球资源掠夺式的开发、天然植被的大面积破坏、空气和水资源的污染，造成了地球环境的严重改变，使得大气中二氧化碳等温室气体含量快速增加，引起了气候变化异常。气候变化导致灾害性气候事件频发，冰川和积雪融化加速，水资源分布失衡，生物多样性受到威胁。气候变化还引起海平面上升，沿海地区遭受洪涝、风暴等自然灾害影响更为严重，小岛屿国家和沿海低洼地带甚至面临被淹没的威胁。
　　气候变化对中国的影响主要集中在农业、水资源、自然生态系统和海岸带等方面，可能导致农业生产不稳定性增加、南方地区洪涝灾害加重、北方地区水资源供需矛盾加剧、森林和草原等生态系统退化、生物灾害频发、生物多样性锐减、台风和风暴潮频发、沿海地带灾害加剧、有关重大工程建设和运营安全受到影响。
　　了解节气、气候，对于我们来说都是很有必要的。为此，我们编写了这本《气候与节气漫谈》一书，让读者朋友对气候与节气常识有个基本了解，对当前严峻的气候变化有个清醒的认识，如果能从身边做起，为改善气候作出一份贡献那就善莫大焉。

　　为什么会有白天和黑夜我们知道，白天和黑夜的交替是由于地球永不疲惫地绕自转轴自转的结果。正是地球的自转，使得地球上的大部分地区都有半天时间朝向太阳，半天时间背向太阳。朝向太阳的时候就是白天，背向太阳的时候就是黑夜。
　　生活经验告诉我们，白天和黑夜并不一样长，夏季的时候日长夜短，冬季的时候日短夜长，这又是什么道理呢？因为我们生活的地球不仅在自转，还围绕太阳公转，而且自转轴和公转轨道平面并不垂直，始终保持一个23。26’的倾斜角。天文学家把这个倾斜角叫做黄赤交角。黄也就是黄道平面，它是地球围绕太阳公转所在的平面。赤是指赤道平面。地球就像一个忠实的奴仆，点头哈腰地绕太阳公转，四季变化和日夜长短不均的奥秘都在于此。
　　地球在公转轨道上运动时，由于与太阳的相对位置发生变化，阳光直射点在地球上的位置也在发生变化。一年中，太阳直射点在南北纬23。26’之间来回移动。天文学家将南纬23。26’称为南回归线，把北纬23。26’称为北回归线。当太阳直射点落在南回归线附近时，太阳光斜照在北半球上，北半球受到的太阳的光和热就少，于是：北半球进入冬季。此时，一天内北半球照到太阳光的时间短，而照不到太阳光的时间长，因此，造成了冬季目短夜长。
　　相反，当太阳直射点在北回归线附近，太阳光直照在北半球上，北半球受到的太阳的光和热就多，于是，北半球进入夏季。此时，北半球每天照到太阳光的时间长，而照不到太阳光的时间短，所以，造成了夏季日长夜短。
　　太阳直射北回归线的那一天称为夏至，这是北半球一年中自天最长、黑夜最短的一天。夏至过后，阳光直射点从北回归线向南移动，白天渐渐变短，天也渐渐冷了。到了冬至这一天，阳光直射南回归线，这是北半球一年中自天最短而黑夜最长的一天。
　　由于阳光直射点在南北回归线之间来回移动，因此，一年中阳光直射点总有两次会落在赤道上，在春天的那一次称为春分，秋天的那一次则称为秋分。这两天都有一个共同的特点，即全世界所有地方白天和黑夜都一样长。
　　另外，昼夜长短的时间在不同的地方也是不相同的。例如，夏至那天，白天持续的时间在广东汕头是13小时30分，在北京是15小时，到了东北黑龙江的黑河市则可长达16小时18分了。冬至那天，白天持续的时间在汕头是10小时36分，在北京是9小时16分，而在黑河市则短至8小时。从中可以看出，在夏季，越是往北，白天越长；相反的，在冬季，则越是往北，白天越短。
　　极昼和极夜是怎样产生的地球自转造成了白天和黑夜的交替，地球公转造成了四季的轮回。那么，地球的自转和公转除了这些还带来什么呢？地球自转轴和公转轨道之间的夹角的存在不但造成了有时候白天长，有时候白天短的现象，还在南北极造成了半年白天，半年黑夜的极昼、极夜现象。这种现象是如何产生的呢？我们知道，地球在围绕太阳旋转的时候，身体有点儿倾斜。地球的赤道平面并不和公转的轨道平面垂直。它们相交成23。26’的夹角。
　　每年春分，太阳直射地球的赤道。然后地球渐渐移动，到了夏天，日光直射到北半球。以后经过秋分，太阳再直射到赤道。
　　到了冬季，太阳又直射南半球去了。在夏季这段时间，北极地区整天在日光照耀之下，不管地球怎样自转，北极都不会进入地球上未被阳光照到的暗半球内，一连几个月看见太阳悬挂在天空。直到秋分以后，阳光直射到南半球去，北极进入了地球的暗半球里，漫漫长夜方才降临。在整个冬季，日光一直不能照到北极。半年以后，等到春分，太阳才重新露面。所以北极半年是白昼（从春分到秋分），另半年是黑夜（从秋分到春分）。
　　同样的道理，南极也是半年自昼，半年黑夜。只不过时间和北极正好相反。北极白昼的时候，南极是黑夜。北极黑夜的时候，南极是白昼。
　　实际上，由于大气折射的影响，太阳还在地平线下面半度左右的时候，目光就已经照射到地面上来。因此，北极在春分前两三天，太阳光就已经照到地面。而秋分之后，也要过两三天太阳才完全隐没下去。所以北极的白昼要比半年长一些。同样的道理，南极的白昼也是半年多一点。不过，由于地球公转轨道不是正圆形，北极的白昼比南极的还要略长一些。
　　正因为如此，在每年的春分和秋分前后几天，在南极和北极，同时都可看见太阳，过着共同的白昼。相反的，在一年中的其他时间里，南极和北极从来不会同时出现黑夜。
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