第134章 四季变化的原因

赵启学回答道：“我来解答这位同学的疑问，不过我先来解答为什么纬度越高，温度越低的原因，很多同学都知道这个普遍的现象，可是却不知道这里面的原因吧。根据我从网上查到的知识，这和太阳的高度角有非常直接的关系。太阳高度角，地理学术语，是指对地球上的某个地点太阳光入射方向和地平面的夹角。cascoo.net

专业上讲，太阳高度角是指某地太阳光线与通过该地与地心相连的地表切面的夹角。当太阳高度角为90°时，太阳辐射强度最大；太阳斜射地面程度越大（即太阳高度角越小），太阳辐射强度就越小。地球的纬度越高，太阳高度角越小，太阳辐射强度就越小，所以纬度越高，该地区的气温就越低。”

“不过我不认可这样的观点，这也是我们今天讨论的重点。前面已经说过，太阳是一个圆形的发光体，它的光线是向四面八方进行传递的，所以到达地球的光线也就不存在太阳高度角的问题。那为什么会出现这样的变化呢？这是因为我们地球外面存在非常厚的大气层的缘故，它是造成纬度越高，温度越低的原因。”

赵启学拿着粉笔在黑板上画了新的一幅图画，对着各位同学说道：“不知道各位同学是否还记得光学的基本知识，凸透镜主要对光线起汇聚作用，凹透镜主要对光线起发散作用。各位同学可以看我黑板上所画的简易示意图，这就是凸透镜和凹透镜的光线传播示意图。”

“各位再看这一张图，这张图中的是地球，而外围的就是我们地球的大气层。各位同学仔细看这个图，是不是发现我们的地球好像被一个凸透镜包围着，我们地球就在这个巨大的凸透镜的中间。当太阳光线从各个方向射向地球的时候，会经过地球的大气层，而大气层是一个凸透镜的现状，太阳的光线就会发生折射，不断向焦点进行聚集，这个焦点的位置就应该处于南北回归线之间。这样靠近南北回归线的地区受到太阳的辐射强度最多，气温就会越高，而纬度

。越高的地方，由于太阳光线被折射到低纬度地区的缘故，这一地区的太阳辐射强度就越少，气温就越低。这应该就是不同纬度，各个地方的气温有非常大的差距的原因。”ωωw.cascoo.net

一位同学站起来说道：“我们的大气层的确可以看成是一个凸透镜，不过光线发生折射的地方应该是光线穿过凸透镜才发生的吧。我们的地球在凸透镜中间，有些不太合理。”

赵启学解释道：“这位同学可能忘记了光学的基本原理，可能是我画的图给各位产生了误解，光在进入另一种物质的时候就会发生折射的，而不是要穿透而出才发生的。”

另一位同学站起来问道：“光虽然穿过凸透镜的时候会发生聚集现象，不过我们的大气层就一个凸透镜，凸透镜的曲率也不是非常大，发生汇聚的现象不应该非常严重，我们地球各个纬度的气温虽有差距，不过应该差距应该不是非常大才是。”

曹浩东站起来解释道：“我们的大气层是分为很多层的，有对流层、平流层、中间层和暖层等，我们可以将不同的大气层都可以看成是一个巨大的凸透镜，我们的地球被一个个凸透镜包围着，太阳光照射进地球时，就会经过很多个凸透镜，光线也会进行多次的折射，造成气温随着纬度高低进行变化就非常有可能的了。”

一位同学站起来说道：“赵会长讲的确实非常有道理，不过有什么方法证明赵会长所说的是正确的，毕竟这涉及到我们对地球纬度气温的认识，我们不得不非常谨慎。”

赵启学回答道：“我无法提供一个验证的方法，不过我们地球上有很多的卫星，如果太阳照射到地球的光线是直线，或者说是太阳射向高纬度地区的强度要低，那么运行在地球高纬度地区的卫星能够接受到太阳的能量就会比较低，太阳能转化为电能的效率就更加低，可是我们并没有