为什么会产生四季交替_产生四季交替的原理

四季是指一年中交替出现的四个季节，即春季、夏季、秋季和冬季。在天文学上，季节的划分是以地球围绕太阳公转轨道上的位置来确定的。

地球的公转，是地球围绕太阳的旋转，它公转的路线叫轨道。地球公转的方向，是自西向东旋转。地球绕太阳公转的速度为每秒30公里，地球围绕太阳转动的轨道长度是94亿千米，走完全程所用的时间是365天5时48分46秒，也就是一年。

地球绕太阳公转的轨道是一个椭圆，它的长直径和短直径相差不大，可近似为正圆。太阳就在这个椭圆的一个焦点上，而焦点是不在椭圆中心的，因此地球离太阳的距离，就有时会近一点，有时会远一点。

虽然四季的变化与地球公转有关，但决定性的条件是地球必须斜着绕太阳转，也就是黄赤夹角的存在。

如果没有黄赤交角，地球绕太阳垂直旋转，太阳光将永远直射在地球的赤道附近，而其他地方的太阳光线与地平面之间的夹角也是永远不变，地球上便不会有四季的变化。

黄赤交角的存在，使太阳直射点在23°26′S至23°26′N间作周年往返移动。因此每时每刻，地表获得的热量是随时间和空间而发生变化的。

做一个简单的实验，将手电筒的光束垂直照向洁白的纸板，投射在纸板上的光斑是圆形的，而且光斑非常亮。将手电筒稍微倾斜一下，光斑就会变成椭圆形，而且越斜椭圆越大，光斑的亮度也有明显的变化。这说明，同一束光直射时面积最小，热量较为集中；斜射面积变大，热量分散。同理，太阳光直射的地方气温高一些，而斜射的地方气温低一些。

以北半球为例，夏至日前后一段时间，太阳直射在23°26′N，这是太阳光线能够垂直照射的最北位置，此时地面获得的太阳光热较多，形成夏季；冬至日前后一段时间，太阳直射在23°26′S，这是太阳光线能够垂直照射的最南位置，此时地面获得的太阳光热较少，形成冬季；春分日和秋分日前后一段时间，地面获得的太阳光热比夏季少，比冬季多，分别形成春季和秋季。南半球季节与北半球相反。

正是因为地球围绕太阳公转的轨道是椭圆形的，并且与地球自转的平面有一个夹角。当地球处在公转轨道的不同位置时，各个地方受到太阳光照不同，接收到的太阳热量也不同，所以就有了季节的变化和冷热的差异。