在我們的實驗桌上,都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,因為這四個節氣日是四個季節的代表。并且,四個地球儀的地軸固定向個方向傾斜。我們在南、北回歸線及赤道上插上大頭針作為“標桿”,調節好地球儀的位置后.“太陽”的光輝便平射在地球上了。
首先觀察“春分”。我發現,地球儀上的三根“標桿”的影子長短有一定區別。南、北回歸線“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,表明太陽處于斜射;而影子很短,就是太陽處于直射;太陽斜射,溫度就低;相反,太陽直射,溫度就高。我根據以前學過的知識,加以分析,判斷出春分(及春季)由于南、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。www..coM
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,北回歸線這一帶在夏至,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,但并不長,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。說明了這里太陽處于斜射,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(及秋季)太陽處于直射,溫度很高。
最后觀察“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,南回歸線上卻幾乎沒有“標桿”的影子。因此,在冬至,北回歸線一帶太陽處于斜射,日照時間短,受熱少,氣溫很低,天氣寒冷。而南回歸線,太陽處于直射,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,我對地軸為什么總是固定傾斜方向這個問題還不太清楚。因而,我把四個地球儀的地軸方向改變,結果無法看出四季的形成。這使我明白,要形成四季,地軸傾斜的方向只能固定。這樣,在地球不同的地方,太陽照射角度不同,氣溫不同,才形成四季。
實驗結束后,我加以總結,得出四季的成因:地球在公轉軌道上運行時,由千地軸是傾斜的,而且傾斜的方向是固定不變的,這就造成地球上同一地方太陽高度不斷變化,同時引起了氣溫變化,從而形成了四季。
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