自然现象春夏秋冬季节的交替是由地球公转产生的。地球公转,就是地球按一定轨道围绕太阳转动。由于太阳引力场以及自转的作用,而导致的地球公转。
(一)地球公转产生的正午太阳高度的变化。
1、随纬度变化
(1)夏至日:由北回归线向南、北两侧递减。
(2)东至日:由南回归线向南、北两侧递减。
(3)春、秋分日:由赤道向南、北两侧递减。
2、随季节变化
(1)北回归线及以北地区:夏至日太阳高度最大,冬至日最小。
(2)南回归线及以南地区:冬至日太阳高度最大,夏至日最小。
(3)南北回归线之间地区:当太阳直射时,太阳高度最大,为90°,太阳每年直射两次。
(二)地球公转产生的昼夜长短的变化。
1、夏半年
春分至秋分,太阳直射北半球,北半球昼长夜短,纬度越高,昼越长、夜越短。
夏至日:太阳直射北回归线,北半球各纬度昼最长夜最短,北极圈内出现极昼现象。
2、冬半年
秋分至次年春分,太阳直射南半球,北半球昼短夜长,纬度越高,昼越短、夜越长。
冬至日:太阳直射南回归线,北半球各纬度昼最短夜最长,北极圈内出现极夜现象。
3、春、秋分日
太阳直射赤道,全球昼夜等长。
(三)地球公转产生的四季的划分。
1、天文四季
依据:昼夜长短和正午太阳高度的变化。
(1)夏季:一年内白昼最长,太阳高度最高的季节。
(2)冬季:一年内白昼最短,太阳高度最低的季节。
(3)春、秋:冬、夏两季的过度季节。
2、气候四季
北半球:春季:3、4、5月;夏季:6、7、8月;秋季:9、10、11月;冬季:12、1、2月。
(四)地球公转产生的五带的划分。
1、依据:太阳辐射量从低纬向高纬递减的规律。
2、划分:
(1)热带:南、北回归线之间。
(2)南、北温带:回归线到极圈之间。
(3)南、北寒带:极圈到极点之间。
地球公转周期是一年。地球公转的时间是一年。在地球公转的过程中存在两个明显周期,分别为回归年和恒星年。回归年是指太阳连续两次通过春分点的时间间隔,即太阳中心自西向东沿黄道从春分点到春分点所经历的时间,又称为太阳年。
一个以太阳为参照物,叫回归年,时间是365日5时48分46秒;
一个以恒星为参照物,叫恒星年,时间是365日6时9分10秒。恒星年是地球公转的真正周期。
地球公转的方向为自西向东,是一种周期性圆周运动,轨道半长轴为149597870公里,轨道的偏心率为0.0167,公转的平均轨道速度为每秒29.79公里。并且地球公转的中心位置不是太阳中心,而是地球和太阳的公共质量中心。
但由于太阳是太阳系的中心天体,太阳的质量是地球质量的33万倍,日地的公共质量中心离太阳中心仅450千米,这个距离在浩瀚的宇宙中微不足道,因此,我们通常把地球公转看成地球绕太阳运动。