一年有春夏秋冬四個季節。這四個季節不斷交替出現,溫差很大。春天氣候溫暖,夏天異常炎熱,秋天天氣涼爽,冬天氣候寒冷。那么,四季是怎么形成的呢?以前,我對這個問題始終沒能理解。有一天,我帶著這個問題作了一個模擬的地球公轉的實驗。 在我們的實驗桌上,有一支燃燒的蠟燭和四個圍著蠟燭的地球儀。我們把蠟燭比作太陽,而四個地球儀所放置的不同位置則表示四個不同的節氣日:春分、夏至、秋分、冬至,因為這四個節日是四個季節的代表。並且,四個地球儀的地軸固定向一個方向傾斜。我們在南北回歸線及赤道插上大頭針作為“標桿”,調節好地球儀的位置後,“太陽”的光輝變平射在地球上了。
首先觀察“春分”。我發現,地球儀上的三根“標桿”的影子長度相似,都不怎么長,而赤道處的“標桿”的影子很短,幾乎看不見。影子長,表明太陽處於斜射;太陽斜射,溫度就低;相反,太陽直射,溫度就高。我根據以前學過的只是,加以分析,判斷處春分由於南、北回歸線這些地帶太陽照射的角度適中,因此,不管是地面日照時間還是受熱情況也都適中,氣候溫暖。而赤道地帶,因受太陽直射,日照時間長,受熱多,所以氣溫高,天氣炎熱。
繼續觀察“夏至”。這時,地球儀上“標桿”的影子長短各異,區別更明顯。北回歸線“標桿”的影子幾乎消失了。就是說,北回歸線這一代在夏至,太陽直射,日照時間長,受熱多,因而氣溫很高。而赤道就不同了。這兒的“標桿”有影子,=但並不長,說明太陽照射的角度較偏斜,氣溫比較溫暖。南回歸線這時“標桿”的影子很長。說明了這裡太陽處於斜射,所以氣候寒冷。 “秋分”與“春分”相仿。南、北回歸線上仍舊有一段不長的“標桿”影子。這時南、北回歸線太陽照射角度偏斜,氣候溫暖。赤道在秋分,太陽處於直射,溫度很高。 最後觀察“冬至”“冬至”時,地球儀各個地方的“標桿”影子長度的差別也很明顯。北回歸線“標桿”的影子很長,南回歸線上卻機會沒有“標桿”的影子。因此,在冬至,北回歸線一帶太陽處於斜射,日照時間短,受熱少,氣溫很低。天氣寒冷。而南回歸線,太陽處於直射,溫度很高。赤道在此時,“標桿”的影子不太長,太陽照射的角度偏斜,氣溫較低。 經過以上仔細觀察與推論,我對我對地軸為什麼總是固定傾斜方向這個問題還不太清楚。