地球上的四季變遷是由地球公轉運動引起的。地球公轉運動過程中,地軸在宇宙空間的指向不變,黃赤交角的存在,太陽直射點在地表面南北回歸線之間往復運動,使地球上同一地點在不同時間獲得太陽輻射熱量不同,形成四季變化。
地球公轉就是地球按一定軌道圍繞太陽轉動。像地球的自轉具有其獨特規律性一樣,由于太陽引力場以及自轉的作用,而導致地球的公轉。
四季的形成是因為地球繞太陽公轉的結果。地球一直不斷自西向東自轉,與此同時又繞太陽公轉。而地球公轉的軌道又是一個橢圓的形狀,太陽始終位于一個焦點上。地球在不斷公轉的過程中,地軸與公轉軌道始終會保持66°34′的交角,即地球始終是斜著身子繞太陽公轉。因為地球公轉的原因,致使太陽直射點在地球表面發生變化。
當地球公轉到3月21日左右的位置時,陽光直射在赤道上,這時北半球的陽光是斜射的,正是春季,南半球此時正是秋季。
當地球公轉到6月22日左右的位置時,陽光直射在北回歸線上,北半球便進入了夏季,而南半球正是冬季。
當地球公轉到9月23日左右時,陽光又直射到赤道上,北半球進入秋季,半球轉為春季。
當地球轉到12月22日左右的位置時,陽光直射到南回歸線上,北半球進入冬季,而南半球則進入夏季。
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