夏至•有趣的地理

今日夏至。

中學地理上就學到,每年公曆6月21日或22日時太陽執行至黃經90度為夏至,此時太陽直射地面的位置到達一年的最北端,幾乎直射北迴歸線,北半球的日照時間最長。夏至之後,太陽直射點開始南移,北半球白天相應逐漸變短。

夏至•有趣的地理

圖片來自網路,以下皆是

有意思的是,地球圍繞太陽公轉的軌道是個橢圓形狀,而北半球的夏至時分地球所處位置恰恰無限接近距離太陽最遠的那一點。

我們知道,南北迴歸線之間是一年中太陽直射點往返移動的範圍。為什麼會這樣?課本中也說得很清楚,因為地球公轉的同時,本身也在自轉,而這個自轉軸與公轉平面構成一個23°26′的夾角,正是因此,南北迴歸線和極圈才是個奇怪的數字。

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課本中對於這個夾角的介紹大體到此為止,然後講述其他內容。總的來說,從初中到高中,地理知識零零散散的看起來好像哪哪都不挨著,很多學生因此接受起來比較困難,既然主要靠背,也就自然而然被歸於文科課程。

其實,地理實在是一門有趣的學科,很多看似不相干的地理現象背後可能都是相同或者相似的原因。

我們知道,地球是個不規則的球體,兩極稍扁赤道略鼓,奇妙的是南北極也並不對稱,更不用說極點其實一直在緩慢移動,而非固定在一點不動。大陸漂移說認為,地球上所有的大陸在中生代以前曾經連在一起,之後慢慢分裂漂移,最後成為現在這個樣子,當然未來依然會繼續變化,比如南極的煤炭資源告訴我們,遠古時期那塊大陸一定不在現在的位置。為什麼會這樣?

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從構造上看,地球的半徑大約為6371千米,除去最中間的地核,只有地表向下大約33千米的最外層部分是固體形態,其下巨大的部分都維持液態,就各層的厚度而言,很像一個巨大的雞蛋。根據我們的生活常識,區分生熟雞蛋的最簡單方法就是立起來轉一下,想想地球的赤道長約4萬公里,每天旋轉一圈,折算下來移動速度近1700公里/小時,比音速都快,而到了南北極點附近則近乎不動——經年累月下來,赤道能不鼓麼?

地球自轉速度如此之快,那層薄薄的外殼想不漂移都說不過去。結合最簡單的物理常識,什麼樣的物體更容易穩定自轉?一定是密度均勻或者對稱的形狀,看看手裡的地球儀,現在的陸地分佈是不是大體符合這個標準?畢竟地球仍然沒有達到這兩點,生活經驗告訴我們,不完美的物體在旋轉時必然會在一定範圍內不斷晃動,但只要轉速夠快依然能夠維持旋轉狀態,想想前面,有沒有明白為啥極點並不固定了麼?有種無法證實的感覺,地表陸地的漂移大約就是地球自我校正配重的修正手段,最終大概會無限接近於更容易保持穩定自轉的分佈。

高速自轉的另一個後果就是物體的自重會相對變小。比如一個人在赤道的體重要比在兩極輕,為啥?因為赤道處的離心力最大,可以部分抵消重力,兩極則基本沒有。自轉速度快+重量輕,這就是為啥米國和歐洲航天局的發射中心都在能夠有效掌控且安全的前提下,選址無限接近赤道的原因,我們國家在海南建設發射場的原因也是如此,自重減少一點就意味著巨大的經費節約,推進力固定的前提下可以發射更大有效載荷。

因為自轉,運動的物體會受地球自轉偏向力的影響而表現出極為明顯的規律。大氣環流從南至北形成對稱的幾個穩定圈層,大到颱風小到浴缸放水形成的旋渦,都嚴格遵循北半球逆時針南半球順時針的旋轉方向,是不是感覺颱風也像乖寶寶一樣很聽話的?號稱海中河流的洋流也同樣如此,寒流也好暖流也罷,老老實實的按照既定路線轉圈圈,不會像黃河一樣哪天不高興了改個道啥的。

夏至•有趣的地理

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大氣環流、陸地地形和洋流等相互作用和影響下,就形成了諸如溫帶大陸、熱帶草原等典型氣候特徵,看看氣候型別分佈圖,同樣很明顯呈現南北對稱分佈現象,以非洲最為明顯,至於亞歐大陸和美洲那些不規律分佈的地區,則基本都與地形有關,比如我國就是明顯受地形的三大臺階影響。

夏至已至,黑夜即將增長,當我們穿著一年中最厚的衣服歡度春節,別忘了那時候太陽公公離我們最近。