冬天日照时间短、夏天日照时间长的现象,主要由地球的公转和自转共同作用导致,具体原因如下:
一、地球公转的影响
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太阳直射点的移动
地球绕太阳公转时,太阳直射点在南北回归线之间移动。冬季时,太阳直射南回归线(约12月22日冬至),北半球各地正午太阳高度角最小,太阳光线与地面的夹角最小,导致日照时间最短。
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公转轨道的远近影响
地球公转轨道呈椭圆形,冬季时地球处于公转轨道的远日点(约1月3日),夏季处于近日点(约7月4日)。虽然地球与太阳的距离在公转过程中有变化,但这种距离差异对日照时间的影响远小于太阳直射点移动的影响。
二、地球自转与地表角度的影响
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纬度差异
北半球冬季时,太阳高度角小,地表接收的太阳辐射较少;夏季时太阳高度角大,地表接收的太阳辐射较多。这种差异导致高纬度地区(如我国)夏季日照时间显著延长。
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正午太阳高度
夏季太阳高度角大,太阳光线接近垂直照射地表,单位面积接收的太阳能量更多;冬季太阳高度角小,太阳光线呈斜射,单位面积接收的能量较少。
三、其他因素
- 地形与建筑遮挡 :山区、高楼等地理特征会影响局部日照时间,但这是区域性的微小影响因素,不改变整体季节性规律。
冬天日照短、夏天日照长的根本原因是地球公转导致的太阳直射点移动和地表角度变化,而地球自转则加剧了这种季节性光照差异。