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发表于 2023-8-18 11:46 | 显示全部楼层 |阅读模式

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很多文友看到这个标题后可能会嗤之以鼻:每年公历 8 月 7 日附近,基本常识。就算没有这种基本常识,查查日历就行了。

不过我看到的是,海量的文友经常将 24 节气和春夏秋冬四季混同起来,例如“立春”是农历 24 节气之一,许多同学在立春日就欢呼春天到了;类似的,“立秋”也是中国农历 24 节气之一,许多同学这几天就在网络里码了许多动人的诗章,欢呼秋天到了,因为终于可以和酷热的夏天说拜拜了,转而去拥抱凉爽的秋天。俺这里嘀咕一句:这种说法是对的么?

我想一些朋友会窃笑,24 节气都这么写了,今天立秋,现在不是进入秋天了,难道是进入了冬天不成?另一些更喜欢动脑筋的同学可能会纳闷:还真是的呢,不是说立秋后还有24个秋老虎么,这24个秋老虎的炎热程度,还真不输于酷夏。古人也真是的,干嘛称 8 月 7 日这附近这个节气为立秋呢?明明热得要死觅活的。要是将白露这个节气改成“立秋”,该多好啊,至少咱们就可以没有“二十四个秋老虎”这种谈虎色变的词语了。

其实说“立秋”这天标志着秋天的开始,是对的也是错的,关键看语境,看你在谈论什么。通常而言,例如在文友中的诗词行文这个语境而言,这个说法是错误的:立秋并不是秋天的开始。类似的,立春后,从四季这个气候角度而言,其实还是天寒地冻的,是标准的冬季,并非春季。

立秋=秋天的第一天,只在一种情况下是对的:天文角度。具体而言,只有你飞出地球大气层,在太空琼宇随地球傲游、观察太阳对地球的辐射角度这个意义而言,它才是正确的,而在通常的气候/气象学这个角度而言,它是错误的。

Bingo! 眼尖的同学肯定注意到了这个词语:大气层。如果地球像月球那样没有大气层,那么毫无疑问,将立春日定义是春天的第一天,是最为合理的。但地球质量有点儿大,所以有个大气层,其作用就是相当于给地球穿了一件很厚的棉衣,保护地球,这样白天不会太热,晚上不会太冷(对比一下月球,对太阳的一面,表面平均温度有摄氏一百多度,背太阳的一面表面平均温度摄氏零下一百多度),而且它还使得地球的温度相对于太阳的辐射强度而言有个延迟效应。例如就北半球而言,太阳的辐射强度在夏至日最强,冬至日最弱;就每天而言,太阳的辐射强度在当地时间中午十二点整最强。但实际上每年最热的天往往在七月底附近(而不是六月二十二号附近);每天温度最高的时候往往在下午两三点而不是正午十二点,根源就是这个大气层。例如每天正午过后,太阳的辐射强度虽然在减弱,但地表从太阳得到的能量还是高于它失去的能量,所以温度还会继续升高,直到下午两三点后达到平衡。类似的,夏至过后,北半球的太阳辐射虽然在变弱,但北半球从太阳得到的能量还是高于它失去的能量,直到七月底附近达到平衡。

许多国家,包括中国在内,气候/气象学中的春夏秋冬的划分是有准确定义的,中国的春季是从三月一号开始,到五月底结束;秋天是从9月1日开始,11月底结束。某些国家例如美帝的春季是从春分日开始(通常在三月二十二号前后),到夏至日结束;秋天的第一天是秋分日,到冬至日结束。

附带说一句,中国历史上的 24 节气虽然主要目的是用于指导农事的,但它本质上属于公历概念(因为其根源在于地球的公转,以及黄道面和赤道面不重合,有个23度多的夹角),而与阴历/月历无关。事实上中国的农历是一种阴阳混合律,而且更偏向于公历。毕竟决定农事的主要是地球的公转,与月球没有多大的关系,而 24 节气纯粹是公历的概念。
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 楼主| 发表于 2023-8-18 11:55 | 显示全部楼层
本帖最后由 紫荆棘鸟 于 2023-8-18 11:57 编辑

sun.jpg
有兴趣的同学可以进来做题。无需特别的背景知识,会加减乘除、知道地球有自转公转就行了。如上图,地球自转的平面(赤道所在的平面)称为赤道面,地球公转的平面称为黄道面。
众所周知,赤道面和黄道面不是重合的,其间有个大约 23 度 26 分的夹角,这是地球存在四季更替的原因。

有以下数据/事实~关于地球自转周期:
a)如果以太阳为参照系,周期为 24 小时整;
b)如果以遥远的某颗恒星(例如北极星牛郎织女星等)为参照系,周期大约为 23 小时 56 分 4 秒。
地球公转周期:
c)如果以太阳为参照系,周期大约为 365.25 天;
d)如果以遥远的某颗恒星(例如北极星牛郎织女星等)为参照系,周期大约为 364.25 天。

问题:
1)请解释为啥 c)、d)两个数据为啥相差一天;
2)a) b) c)d) 四个数据之间有什么联系。

会加减乘除其实能理解不少看起来不着调的东西,对吧?

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 楼主| 发表于 2023-8-18 11:59 | 显示全部楼层
题 2):

继续出题,呵呵。不需要特别的知识,只需基本的逻辑思维,加上加减乘除就可以了。

现在说说地球和月亮。大家知道,月亮算地球的卫星。但地球这个卫星和木星土星之类的卫星相比,不太一样。木星土星的尺寸和质量,对其卫星而言,具有统治地位,但地球虽然有月球的几十倍大 (大约 49 倍或者 50 倍),但并不具备统治地位。所谓月球绕地球公转,并不很对,因为月球实在是很大,比冥王星还大,比水星也没小很多。当然现在大部分天文学家比较生气,不承认冥王星为大行星之一,因为它很小很冷,离太阳很远,孤单且孤独。严格说来,地球和月球是相互公转的,绕着其质量中心公转,只是因为地球重很多,所以质量中心很靠近地球,马马虎虎说月球绕地球公转而已。

言归正传。题来了!
以地球为参照系,月球绕地球公转一周,时间是 29.53 天,大约这个数字。当然,这也是阴历一个月的长度。

问题:如果以某颗恒星为参照系,月球绕地球转一圈的时间是多少。请大致解释推导过程:)
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 楼主| 发表于 2023-8-18 12:09 | 显示全部楼层
3)继续扯南山盖北海。
注意到上面那个黄道面和赤道面的夹角么?大约 23.5度。
这个夹角不是固定的,而是变化的,因为地球自转时的地轴会晃动,物理学上这称为章动。这个夹角有大约 2 度左右的变化(具体多少,我记不清了,大约是这个数字),大约在 22 度多到 24 度多之间变化。这个变化,也就是自转章动的周期,大约是16000年(也记不清了,懒得查数字。但应该大体上是这个数,反正是一个以万年为单位的大数字就是)。

现在的变化趋势是,黄赤交角在变小。显然,这个角度越小,太阳辐射就更加集中在赤道附近,赤道会更热,南极北极会更冷,因此地球上的温差会变大,极端气候的几率会增大。

从地球整体效果而言,地球的热量的变化,是地球从太阳得到的辐射,减去地球本身的辐射。前者是个定值,因为地球无论怎样在琼宇撒滚,它总是一面对着太阳,被阳光照耀的面积就那么大。但后者是不一样的。地球对外的辐射,基本上是个黑体,属于红外线辐射(因为地球的温度不高的缘故),根据玻尔兹曼黑体辐射定律,辐射强度和温度的四次方成正比。因此,黄赤交角变小,意味着太阳辐射更集中,因此地球的总热量会变少(因为赤道附近温度更高)。

因此在别的条件一样的情况下,咱们地球的气候变化趋势是,地球正在逐渐变冷,将会迎来小冰川气候。

看到了么?工业革命带来的海量碳排放,地球变得越来越热,所幸咱们的工业革命正处于·地球变冷的周期,这多少能抵消少部分碳排放带来的温室效应。

顺带说一句,中国目前的碳排放,至少占据全世界的 30%。

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发表于 2023-8-18 12:12 | 显示全部楼层
立秋表示秋天开始了,但不表示马上不热了。
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 楼主| 发表于 2023-8-18 12:12 | 显示全部楼层
准备外出两个礼拜,抓住夏天的尾巴,在深山呆 4~7天(视情况特别是气候而定)
[发帖际遇]: 紫荆棘鸟 扶老太太过马路,被奖410 元 草币. 幸运榜 / 衰神榜
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 楼主| 发表于 2023-8-18 12:16 | 显示全部楼层
杜茵茵77 发表于 2023-8-18 12:12
立秋表示秋天开始了,但不表示马上不热了。

不是的。
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发表于 2023-8-18 12:38 | 显示全部楼层
紫荆棘鸟 发表于 2023-8-18 12:12
准备外出两个礼拜,抓住夏天的尾巴,在深山呆 4~7天(视情况特别是气候而定)

真潇洒啊,我现在还没说走就能走的时候,太羡慕你了~
鲜花(3863) 鸡蛋(99)
发表于 2023-8-18 16:07 | 显示全部楼层
喜欢这样有思考的文字,支持一下。。

在中国古代,立春是真正的一年之初,生肖的计算就是按立春来算的。而不是大年初一。

楼主学识很深。。
[发帖际遇]: 洛水三千一高兴给梦落轻寻发红包,损失401 元 草币. 。 幸运榜 / 衰神榜
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发表于 2023-8-18 16:34 | 显示全部楼层
楼主是天文学家气象学家么,这么精深的专业知识。我感觉地球正在走向第五纪冰川,若干年后经历一次大灭绝,物种重新开始演化。
[发帖际遇]: 纪慕北77 踩雪玩不慎滑倒,一屁股坐出7枚帅哥,获得482 元 草币. 幸运榜 / 衰神榜
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