为什么不是地球的一面面对太阳完全被阳光从北到南极在一年中的每一天?

Question

我们都知道,地球每24小时旋转,倾斜23.5度,每365天绕太阳,它位于约148600000公里(92333000英里)从太阳。

我们也知道,我们有5个主要的纬度圈,从北到南:北极圈为66.5度,在23.5北北回归线;赤道(0:南回归线以南23.5,66.5和南极圈南部。

以前我读过有关问题的答案与我的相似但觉得问题(s)也许误解为意义为什么不是地球边太阳照亮太阳的大小,所以我想更具体。

为什么不是地球的一面面对太阳完全被阳光从北到南极在一年中的每一天?

因为如果地球直径12740公里(7917英里)和太阳的1392700公里(865370英里),或约109倍,似乎逻辑,太阳光将提供地球表面的阳光指向太阳,完全从北极到南极,但我们知道它不…为什么如此?

Answer 1

如果太阳的直径R_S美元地球的直径R_E美元和地球的轨道半径r美元,如以下图(抱歉质量),那么你可以做一些几何和计算\θ美元角度,光从太阳的边缘的磁盘从地球上看到地球表面的参考线切线之间的太阳和地球的中心。

的表达式\θ美元出来是

$ $ \θ= \罪^{1}\离开(\压裂{R_S - R_E} {r} \右)$ $

(你得到这个切线通过扩展和线连接中心,意识到这是两个相似的直角三角形的角尖\θ美元的基础,较大的一个R_S美元,然后找出什么是更大的三角形的斜边,它给你罪\ \θ美元。)

自\θ美元很小我们可以说吗罪\ \θ= \θ美元以通常的方式,插入值$ \θ\大约0.0046 \ \ mathrm {rad} $。

如果地球自转的角轴倾斜超过\θ美元今年,那么将会有一段期间,波兰不发光的太阳的光线是地球表面的切线是北极的朝着太阳。倾斜的角度23.5美元^ \保监会\大约0.41 \ \ mathrm {rad} $,大概是90美元\θ。

Answer 2

你给你的问题的答案当你说地球是倾斜(轴)。由于这种倾斜,在冬季北半球倾斜远离太阳,所以一会儿北极完全黑暗的经历,而在南极太阳在天空一天24小时,现在是夏天。

南方的冬天你有相同的扭转局势,这是北极,太阳永远照耀。这就是为什么它在北方的夏季。因为地球的倾斜,南极是距离太阳最远。这就是为什么你不能每天都阳光从南极到北极。

我没有看到太阳的直径必须做什么。从地球上看到,它的直径很小,无论它超过860000英里。

Answer 3

太阳实际上照亮地球与一个磁盘比如果这将是一个点光源。

但额外的光环是由说一线最伊斯特里点了太阳的明显的磁盘在地球上的最西部地点点燃的周长相同磁盘和其他点太阳撞击地球表面对角很小,它是太阳的一半明显角附近32“角秒。

如果太阳是大到足以lite整个地球的脸从北极到南极,它需要大如占据面积广阔天空中近四分之一的可见的天空一样大。23 + 23 = 46度明显的视角。

Answer 4

迈克尔Walsby的答案是正确的,但是我想试着把它另一种方式:

太阳做照亮大地的一面,面对它,不仅今年的每一天,每一刻。[1],但因为你有提到的倾斜,太阳不会面临的“一面”通常对应于一个半球,开始和结束在北极和南极。

[1]在日食期间除外