極度燒腦：夏天為什麼這麼熱？

先看一段父子聊天記錄：

問：爸爸，夏天為什麼這麼熱啊？

答：因為夏天太陽熱呀！

問：為什麼到了夏天太陽會更熱呢？

答：因為地球圍繞著太陽轉，夏天的時候地球離太陽更近一點，所以夏天就會更熱一些。

問：可是，爸爸上次你告訴我，我們過夏天的時候，南半球正在過冬天。如果這個時候地球離太陽更近的話，為什麼南半球現在很冷呢？到了地球遠離太陽的時候，南半球為什麼反而更熱了？

答：呃。。。

問：爸爸，還有哦，為什麼隔壁小明去新加坡旅遊了，他說那裡沒有我們家裡熱呀！爸爸你上次告訴我，新加坡是熱帶地區，我們這裡是亞熱帶地區呢，為什麼亞熱帶地區的夏天比熱帶地區還要熱呢？這是為什麼呢？

答：呃。。。

汗，做個爸爸真心不容易，現在的孩子知識儲備比我們小時候大得多，所以也更加難以應付。

寶爸接著前面推送的夏日防暑十大絕招講下去，講點科普幫大家燒燒腦哈。

實話實說，本文信息量確實有點大，不適合趕急趕忙的情況下閱讀，全文弄明白可能花十分鐘以上，敬請諒解！

問題1：為什麼夏天會熱？

從圖中看得到，地球繞太陽公轉，軌道近似橢圓狀，且太陽不在中心位置，確實存在近日點和遠日點之別。

但是，時間不對，近日點時間約在1月初，北半球正好在冬季呢！

而且，上面的小孩子反駁的很有道理，同一時間北半球和南半球分屬不同季節，之所以冷熱有別，肯定不是因為離太陽近或者遠。

所以，上面的那位爸爸純屬胡說八道，大家不要犯同樣的錯誤哈！

那麼，夏天之所以熱的真正原因是什麼呢？

首先，我們需要了解地球和太陽之間那點剪不斷理還亂的關係。

大家都知道地球圍繞太陽公轉，轉一圈需要1年時間，地球公轉的這個平面，科學上稱之為黃道平面。

同時，地球還不辭辛苦的圍繞地軸（連接地球南北兩極虛擬軸，不是真實存在的）自轉，轉一圈需要1天時間。如果有人用一把刀將地球中間段腰斬，這個切開的平面，科學上稱之為赤道平面。

大家可以想像下，如果地軸老老實實、正正經經的直立著，地球會是怎樣的一副情景？

很簡單，太陽會直射赤道，那麼熱帶地區將分得最多的熱量，兩極地區熱量最少，中間地區分得的熱量將均勻分布。

可是這樣真的好嗎？會死人的。

如果真是這樣，熱帶和寒帶的範圍將遠遠比現在地球大得多，估計熱帶和寒帶至少擴大一倍，適合人居的範圍將大幅縮小。

幸好，地軸不是正立著的，黃道面和赤道面以23.5度左右的角度優雅的風騷的交叉。

想想也是這個道理，現在的小女孩都知道，拍照的時候，上面使出剪刀手，下面擺出剪刀腿，那叫一個美啊。

大家不要小瞧這個23.5度哈，它深刻的影響著我們的地球運轉。

其次，我們還需要了解太陽熱量是怎麼被全球各地瓜分的。

為了把問題說清楚，給大家引入第一個概念——太陽直射點。

所謂太陽直射點，即每天正午12點的時候，某個地方被太陽光垂直照射，看不到影子。當然太陽直射點肯定在不停的移動，否則那地方肯定著火了。

什麼意思？簡單點說，張無忌要練九陽神功，他得追著太陽直射點跑，因為太陽直射點就是陽氣最足，太陽能量最大的地點，練九陽神功必定事半功倍。

我們分析太陽能量分布，為了簡單化處理，只需要搞清楚太陽直射點的位置就可以了。

但是，這個位置比較難找。因為地球它不安分啊，既要自轉，又要公轉，暈頭轉向搞不清楚。

沒關係，寶爸幫你搞定，看視頻。

老實講，這個視頻有點啰嗦，但是寶爸自己也不會做一個更好的，大家將就著看看哈。

簡單點歸納下，太陽直射點不能到處瞎跑，它最北只能在北緯23.5度（北回歸線），那天是夏至日；最南則是在南緯23.5度（南回歸線），那天是冬至日；當它跑到赤道的時候，太陽熱量被南北半球均分，那天或者是春分日，或者是秋分日。

那麼，天文學意義上的夏天就是當太陽直射點在赤道和北回歸線之間。

我們日常所謂的夏天，大家可以理解為夏至日前後各1.5個月，湊整3個月，即是夏天，當然這個時間段和氣溫上的夏天不一定完全匹配。

最後，總結問題1的答案如下：夏天，太陽直射北半球，太陽的精華集中照射北半球，能不熱嗎？這個時候，大家有什麼至陽至熱的神功，不要藏著掖著了，趕緊拿出來操練哈，效果杠杠的。

問題2：為什麼亞熱帶地區的夏天要比部分熱帶地區還要熱？

為了回答好這個問題，寶爸要帶領大家建立一個氣候模型。

氣候模型1.0版本

首先，我們假設地球上沒有陸地，全是海洋。標準的科學表述叫地球下墊面均勻化。

很容易理解，地球赤道附近應該是最熱的，兩極地區最冷。

然後，熱脹冷縮的原理大家都知道吧！那麼，大家開始燒腦了，赤道地區空氣很熱，空氣自然要膨脹，就像非洲黑哥哥普遍比較有激情一樣。同樣的，兩極地區很冷，空氣收縮，就像北歐歐巴天生就是一副死人臉一樣。

變化來了，熱帶空氣膨脹，氣壓降低，寒帶地區空氣收縮，氣壓增強。正如水往低處流的道理一樣，空氣具有流動性，它也會從氣壓高的地方流向氣壓低的地方，即寒帶流向熱帶。

注意了，這是貼近地球表面的空氣流動。

接著，大家可以想像下這幅畫面：

垂直方向，熱帶地區空氣從上向下流，空氣膨脹變輕；寒帶地區空氣從下向上流，空氣收縮變重。

水平方向，貼近地球表面的空氣從寒帶向熱帶流，那麼高空的空氣怎麼流了，自然是從熱帶向寒帶流。

最後，我們有了下面這個圖，寶爸稱之為氣候模型1.0版本。

氣候模型2.0版本

事情永遠沒有那麼一帆風順，空氣流動不可能這麼簡單。

這個時候要給大家介紹第二個概念——地轉偏向力。

大家初中都學過牛頓第二定律，怎麼講來的？一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。

但是，寶爸告訴大家，地轉偏向力就是一個這麼神奇的力。如果是靜止的物體，它是絕對不會受到地轉偏向力影響的。一旦物體開始運動，地轉偏向力馬上就來了。

舉個例子讓大家感受下地轉偏向力的存在。

比如，為什麼抽馬桶的時候，水不是直接往下流，而是旋轉著往下流，如果你家馬桶構造規整的話，它應該是逆時針旋轉。

比如，長江攜帶大量泥沙奔流入海，水流放緩，泥沙淤積形成崇明島，為何崇明島不是在長江正中間，而是偏向北邊的南通？

看完地圖，寶爸直接推薦大家到南通買房哈，因為崇明島早晚會和南通連在一起，最後南通變成了上海的一個區，哈哈！

那麼地轉偏向力究竟是個什麼鬼？

這話要從地球自轉說起。上北下南，左西右東，地球自西向東的轉。豎著的線為經線，代表南北方向；橫著的線為緯線，代表南北方向。圖上A、B兩點同時轉動到A＇、B＇，毫無疑問B轉動的速度要比A快。

有一股氣流從B流向A，流動的過程中，如果忽略摩擦力影響的話，B自帶的地球自轉速度要比A地的速度快，有什麼後果？

如果以A地為參照的話，B地過來的空氣是不是有種鶴立雞群的感覺，是不是冥冥中好像有股力拉扯著氣流向東（右）偏轉，這股力就是所謂的地轉偏向力。

結合前面的氣候模型1.0版本講，高空的空氣從熱帶流向寒帶，會受地轉偏向力的影響，向東偏。空氣繼續流，繼續偏，偏著偏著，最後大約在北緯30度左右，會與地面的緯線平行。

這個時候是個關鍵點，一旦物體運動方向與緯線一致，地轉偏向力會消失。

我們再來想像下，這股高空的氣流不可能一致沿著緯線流動，它還受地心引力影響啊，最後的結果很簡單，它會掉下來，在北緯30左右形成下沉氣流。

最後，北緯30度附近空氣密度增加，氣壓增強，形成一個高壓——副熱帶高壓。

寶爸寫到手都酸了，終於迎來了問題2的主角——副熱帶高壓，它就是我們這裡夏天為什麼這麼熱的真正元兇。

請看下面這個圖，寶爸稱之為氣候模型2.0版本。

大家都知道一個詞，秋高氣爽。高氣壓意味著晴天、少雨、乾旱、大熱。。。。。。。

副熱帶高氣壓是一個非常強大的天氣系統，當它夏天控制我們這裡的時候，那叫一個爽啊，免費桑拿，免費燒烤，什麼都來了。

為了終極解決問題2，寶爸決定再次升級模型，我們再接著在2.0的基礎上加點花樣。。

氣候模型3.0版本

大家知道，我們這個地方正好位於世界上最大的陸地——亞歐大陸，面對著世界上最大的海洋——太平洋，海陸差異極其明顯。

有了海洋的地方，就會有水汽，夏天的時候，水汽越多，降水概率越大。

比如有時候明明大太陽的，突然風起雲湧，來場暴雨，氣象學上稱之為強對流天氣。

正是因為這個原因，越往內陸地區，受副高影響，夏天越熱，越是沿海地區，夏天越涼快。

問題2終極答案：新加坡地處赤道低壓帶，夏天本來就多雨，更何況它還被海洋包圍，氣候更是濕潤，所以你現在知道為什麼亞熱帶地區的夏天甚至比某些熱帶地區更熱了吧！

為了解決即將要面對的問題3，寶爸最後還要將模型升級到4.0版本。

氣候模型4.0版本。

除了緯度和海陸位置能影響氣候之外，還有一種情況也可以劇烈的影響氣候——海拔高度。

數據表明，海拔每升高1000米，氣溫大約下降6攝氏度，珠峰海拔8848米，大家可以算下封頂和封底溫差是多少。

所以，從地面開始，隨著海拔升高，氣溫開始逐漸降低，直至最後冰雪覆蓋。

問題3：夏天這麼熱，怎麼破？

終於熬完了前面兩個問題，第三個問題相對前面兩個問題簡單多了。

怎麼破？當然是用錢來破啦！

有錢，來一場說走就走的旅行吧！

那麼，夏天去哪旅行呢？

Tips 1：往兩極走

根據氣候模型1.0版本，越往兩極走，氣溫越低。所以你可以去阿拉斯加、加拿大，北歐，或者直接南半球都是可以考慮的呀。

Tips 1：往海邊走

根據氣候模型3.0版本，越往海邊走，氣溫越低。所以你可以去各地海島、沙灘、比基尼，妹子。。。。。。

Tips 2：往山上走

根據氣候模型4.0版本，越往山區走，氣溫越低。

福建的朋友，你可以上武夷山啊！

江西的朋友，你可以上廬山啊！

湖北的朋友，你可以上神農架啊！

四川的朋友，你可以上青城山啊！

江蘇的朋友，你可以，呃。。。，特么江蘇沒山啊！

好吧，你可以去阿爾卑斯山，爽的不得了，只要你有錢，都不是問題啊！

寫完收工！

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