《气象常识：天气知识百宝箱》第一章

前言 科技人才的培养，基础在于教育。谁掌握了面向未来的教育，谁就能在未来的国际竞争中处于战略主动地位。青少年是祖国的未来，科学的希望，担当着科技兴国的历史重任。因此，把科技教育作为一项重要的内容，从小学抓起，为培养未来的人才打下坚实基础是势在必行。 图解科技内容，进行科学普及，对培养广大读者学习科学方法，树立科学思想和科学精神，从面成为具有创造精神的，适应未来社会发展的建设人才打下基础具有十分重要的意义。 在新的世纪，随着科学技术日益渗透于经济发展和社会生活的各个领域，成为推动现代社会发展的最活跃因素，并且是现代社会进步的决定性力量。发达国家经济的增长点、现代化的战争、通讯传媒事业的日益发达，处处都体现出高科技的威力，同时也迅速地改变着人们的传统观念，使得人们对于科学知识充满了强烈渴求。 对迅猛发展的高新科学技术知识的普及，不仅可以使广大读者了解当今科技发展的现状，而且可以使我们树立崇高的理想：学好科学知识，为人类文明作出自己应有的贡献。 为此，我们特别编辑了这套丛书，知识全面、内容精炼、图文并茂，形象生动，通俗易懂，能够培养我们的科学兴趣和爱好，达到普及科学知识的目的，具有很强的可读性、启发性和知识性，是我们广大读者了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科普读物。 地球运动 地球是一颗赤道微凸两极略扁的行星。它以每秒18�5英里(29�8千米)的速度绕太阳公转。公转轨道长583，820，580英里(193，568，147千米)。这样，地球公转一周需要365天5小时48分46秒。公转轨道是椭圆形而非圆形，太阳正位于轨道中心附近，因此，北半球在1月份比7月份更接近太阳。然而，北半球在1月份却是最冷的时期。很明显，这种椭圆形的轨道结构并不是形成各种季节的决定因素。 地球在公转的同时，还绕地轴自西向东自转。地轴是一条假想的穿过南北两极点的直线。自转周期为24小时——运行一天。赤道(行星上最宽的部分)上的任何一处都是以每小时2�4万英里(39，000千米)的速度转动，这种转动速度在向两极方向上不断减弱，直到两极点线速度为零。 地轴并不垂直于它椭圆形的平面：它形成一个23�5度的倾斜角。正是由于这一角度及运转轨道，使地表的不同部分朝向太阳，形成季节的变换。 依据加热地表的太阳能能量多少，地球呈现出不同季节。除了地球两极点与太阳等距离时的春分、秋分两点外，始终是一个极点偏向太阳，另一个极点远离太阳。当北极偏向太阳时，北半球受太阳光照射更直接，每天日照更长。热能积聚的结果就形成了我们所说的夏季。与此同时，南半球正值冬天：南极偏离太阳，所受太阳光照射时间短，以低角度照射的太阳光线强度减弱。 如果地轴没有倾斜将会怎样呢?如果轴线平行于地球椭圆表面，那么长达一周白昼的最热的夏季将出现在两极；假设地轴垂直于椭圆轨道表面，赤道处得到的光线会更强烈，并伴随纬度的升高而减弱，除两极外所有的地方昼夜平分，并且不会产生季节性的变化。 无论何时，地球上一半是白昼，一半是黑夜。偏向太阳的极点每年至少在一次的自转中受到24小时照射。然而由于地球的形状、地轴的倾斜以及地表凹凸不平的影响，使得在任何一个季节里，高纬度地带都会因光线入射角过低，而很难甚至得不到一点热量。另一方面，热带地区因太阳光线终年直接照射而吸收或多或少的持续太阳能。太阳 太阳，天气的创作者，在太阳系中心已经熊熊燃烧了几十亿年。在它的核心，温度高达27，000，000°F(15，000，000℃)。无数氢核相互碰撞聚合，形成氦核并产生巨大的能量，其中的大部分以每分钟6×1027卡路里热量的速度从太阳中被释放出来。 太阳释放的总能量中，地球仅仅得到其中的大约20亿分之一，部分原因是两个星体相距大约93，000，000英里(150，000，000千米)，部分是因为地球表面积比较小。剩余的能量则散失在宇宙中。那些到达地球的能量，尽管很少，但足够加热地球，它维持了生命的繁荣，并为大气提供能量，形成我们所知道的天气。 地球吸收不同波长的太阳光谱。一些是来自可见光的短波能量。一些是植物通过光合作用生长所必需的紫外线能量。这种能量一旦被吸收，一部分就会被地表和在其上的所有物体反射回大气并进入太空。对太阳能的反射能力被称为反射率。太阳怎样使地球变热 红外波长的辐射使地球变热。光能被地球吸收，然后以长波的红外辐射形式进入大气，在那幅它被云、二氧化碳(CO2)和其他微量气体吸收。之后大气把其中一部分能量辐射向太空，一部分返射回地表，逐渐形成热量。这个自然的加热过程被称为温室效应。 地球不断运行着以平衡自身的温度，其散失与吸收的热量终将平衡。 白天地球吸收热量比散失的多，在晚上它继续放射热量，在这个过程当中地表渐渐冷却下来。从太阳吸收的能量大约有21％以这种方式散失。 大约有27％的到达地球的太阳能以传导或对流的形式传播开来。传导是当