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冬至后白昼时间变长,为何温度却持续下降?


文章编号:18534 / 更新时间:2024-03-05 13:57:23 / 浏览:

作者:某科学研究所的陈可鑫

又在下降温度啦!一些地方气温下降10℃以上!有些小伙伴疑惑:不是说冬至之后日照会变长,为什么还这么冷呢?确实,冬至是一年中太阳直射点到达地球最南位置,北半球日照时间最短的一天。冬至之后,太阳直射点逐渐从北移动,北半球白昼时间逐渐增加,大部分地区太阳高度角也逐渐升高,北半球逐渐迎来太阳的温暖。理论上来说,冬至后气温应该有所回但为什么并非如此呢?地球的温度是如何保持的呢?太阳是地球的主要能源,通过短波辐射源源不断地向地球输送能量,是地球气候形成和的根本动力。地球吸收太阳能并不会导致温度无限上升。因为地球吸收太阳能的同时,也以长波辐射的方式向宇宙空间释放能量。根斯特藩-玻尔兹曼定律,一个物体表面辐射热量与其温度的四次方成正比,即物体温度提升一倍,辐射能量增加16倍(2的四次方)。因此,随球温度上升,地球会加快向宇宙空间辐射更多热量。换句话说,吸收太阳能导致的温度升高会引发更大热量损失,这种辐射冷却是地球控温度升高的主要机制。通过计算能量输入与输出,我们可以推断地球系统的能量平衡。地球系统可简单分为三层结构:大气层顶、大气和地表。太阳照射大气层顶时,约29%的能量被云、大气颗粒和反射到太空的明亮地面(如海冰和积雪)反射。大气和地表吸收总太阳能的约71%(其中大气吸%,地表吸收48%),地球系统平均每平方米吸收约240瓦太阳能,必须向太空辐射同等能量以维持地球平均温度。地表通过蒸发(25%)、对流(5和热量辐射(17%)向外释放能量以保持辐射平衡。大气除了吸收23%的太阳能外,还接收地面传递的能量(25%+5%+17%),因此必外辐射约71%的能量。长期来看,地球吸收的太阳能与向太空释放的能量保持平衡,即地球处于辐射温度差异如此之大呢?地球是个球体,太阳无法均匀加热每个地方。日照时长和太阳高度都影响地球各地获得的太阳,因此太阳对低纬度地区的加热远高于高纬度地区。而地球向宇宙空间释放的长波辐射在各纬度差异不大,导致低纬度地区有能量盈余,度地区则有能量亏损。这种内部地气系统的能量不平衡驱动全球大气和海洋环流,将低纬度能量输送至高纬度以维持能量平衡。因此,讨论某地温度时,需考虑当期地气系统吸收的太阳能和释放的能量,也需考虑全球能量输送。当地气系统有能量盈余时,富余能量可使地表和大气升;反之,则降温。为何冬至后的太阳如同冰箱内灯泡?掌握这些知识后,我们可以解答冬至后天气变冷的原因。从冬至至隔年夏至,尽管太阳直射逐渐向北移,能量恢复是缓慢过程。冬至后一段时间,北半球吸收的太阳能增多,但只能部分弥补亏损能量。北半球每天处于入不出状态,导致每天温度略有下降,因此感觉逐渐变冷。若寒冷空气南下,温度将进一步下降。正如所言,热在三伏,冷在三九,夏至和冬至热或最冷时。由于热能缓慢亏损,冬至后第三九天是最寒冷时段,即广为人知的三九四九冰上走。若三九未降雪结冰,人们不会感到特别冷,可能是暖冬。最后,古人对自然变化的洞察深刻,尽管


为什么冬至后日照时间长了温度反而越低?

冬至后白昼时间变长,为何温度却持续下降?

因为每年夏天最热时,气温极高,地下储存了大量热量。 天气转来冷,热量逐渐散发出来,维持地面气温,待冬至后地下存热消耗一空,这时,冷空气一来,地下在无能量散出,气温便集聚下降。 所以每年虽然冬至的日照时间最短,但不是最冷的时期,夏至是北半球日照时间最长的时期,但不是天气最热的。

为什么会出现冬至结束气温骤降的现象?

冬至日的节气有两个特点,一个是日照最短,一个是气温走低气候寒冷。这是因为,冬至之后,虽然太阳高度角渐渐高起来了,但这是一个缓慢的恢复过程,每天散失的热量仍旧大于接收的热量,呈现“入不敷出”的状况。到了“三九、四九天”,积热最少,温度最低,天气也就越来越冷了。

1、冬至日照时间最短:

冬至标志着冬天的开始,还代表着那天会是这一年当中白天最短的一天。在冬至日,北半球受到太阳光日照时长比一年中的任何一天都要短。

冬至太阳直射点位于S23度,它的最大特点是一年四季中日照天气最短,从地理角度来看,在冬至这天太阳是离我们最远的一天,换句话理解也就是在冬至这一天白天是最短的,夜晚是最长的。过了冬至之后,太阳离我们越来越近,此时的白天会逐渐变成。

2、冬至结束气温骤降的原因:

中国地域辽阔,各地气候景观差异较大。冬至日的白昼虽短,但是冬至日的温度并不是最低;冬至之前不会很冷,因地表尚有积热,真正寒冬是在冬至之后。

由于中国各地的气候相差悬殊,这在天文意义上的气候特点对于中国多数地区来说,显然偏迟。其实这个原因很简单,地球除了受到太阳光照影响外,还受到地理位置等因素有关,散失的热量也会比较多。

冬至的物候现象

中国古代一些文学作品将冬至分为三候:“一候蚯蚓结;二候麋角解;三候水泉动。”意思是土中的蚯蚓仍然蜷缩着身体,麋感阴气渐退而解角。

由于冬至后太阳直射点往北回返,太阳往返运动进入新的循环,太阳高度自此回升、白昼逐日增长,所以此时山中的泉水可以流动并且温热。

以上内容参考:网络百科-冬至

12月22日是冬至,但为什么在此之后气温却还是一直下降呢

在冬至这一天,太阳刚好直射在南回归线(又称为冬至线)上,北半球的白天最短,黑夜最长。 冬至过后,太阳又慢慢地向北回归线转移,北半球的白昼又慢慢加长。 这段时间,日照还不够充分,阳光提供给北半球的能量小于地表热量散失。 所以,北半球气温还会下降。 反过来说,南半球的气温还会持续上升。


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