導語：日地關系是什么？其實日地關系還與人類的生理健康密切相關，大家也都知道太陽光是人類獲取維生素D的重要來源，也被證明能夠改善情緒和促進新陳代謝，然而，長時間暴露在強烈陽光下也可能會導致皮膚癌等健康問題，下面就去看看日地平均距離約為多少光年吧！

日地關系是什么

任何一個地點所接收到的太陽輻射量都是隨緯度、一天中的時間和一年中的季節而變化的，可以比較中的兩張照片中的北極熊和永久積雪以及熱帶海灘的棕櫚樹來說明其極端情況。在地球上，陸地和海洋表面的不均勻加熱產生了風和洋流，而反過來風和洋流又可以不斷地從熱帶向極地輸送熱量以平衡熱帶和極地的能量差異。這些過程的結果就是我們稱之為天氣的各種現象。如果太陽“關閉”了，那么全球的風和洋流就會很快停止。只要太陽始終照耀地球，那么風將不斷地吹，天氣就一直存在。因此，要了解天氣這部動力機器是如何運行的，我們必須知道為什么不同的緯度會接受不同的太陽輻射能和為什么所接受的太陽輻射能會在一年變化而形成四季。

地球的運動

地球有兩種基本的運動——自轉和繞日運動。自轉是繞自己的軸旋轉，形成日夜交替循環。另一種繞日運動，是地球以稍微橢圓形的軌道繞著太陽運動。地球和太陽的平均距離約1.5億千米。由于地球運行軌道不是標準的圓，一年中日地距離會有變化。每年大約在1月3日，地球距太陽約1.473億千米，處在一年中距太陽最近的位置，稱為近日點;約6個月后的7月4日，地球距太陽約1.521億千米，是一年中距太陽最遠的位置，稱為遠日點。雖然在1月份地球離太陽最近而且接受的太陽輻射能量要比7月份多7%,但這一能量差異對季節溫度的變化作用很小，例如，北半球的冬季地球離太陽最近的情況就是一個例證。

既然太陽和地球距離的變化沒有產生季節溫度變化，那么是什么造成了這種變化呢?我們注意到夏季和冬季之間緩慢但顯著的晝長變化;另外，從夏季到冬季太陽高度的慢慢變化也是一個重要的貢獻因子。例如，生活在芝加哥的人所見到的中午太陽最高的時間是在6月下旬，而當夏去秋來時，中午太陽的高度就會變低，每天太陽落山的時間也會變得早一些。

太陽高度的季節變化通過兩種方式影響地表面吸收能量的多少。第一個是當太陽正好在頭頂(角度為90°)時，太陽光線是最集中和最強的。而在較低的太陽角度時，太陽光線鋪展開來使強度減小。你或許在使用電筒時有過這樣的經驗：如果光線垂直地打在物體表面上，會出現一個很強的光點;而當光線以任何其他角度照射在物體表面時，照射的面積變大，光線變暗。第二，這個不是那么明顯，太陽的高度決定太陽光線通過大氣層的路徑長短:當太陽正好在頭頂時，光線以90°角穿過大氣，以最短的路徑到達地面，這個距離定義為1個大氣厚度。而當光線以30°角度進入大氣時，其到達地面的路徑就增加1倍，如果光線以5°角度進入大氣，其到達地面前所通過的路徑將達到約11個大氣厚度。經過大氣的路徑越長，太陽光被大氣散射的機會就越多，到達地面的太陽光強度就會減弱。其實這些情況都體現在我們的日常生活中，例如，我們無法忍受直視中午的太陽但可以凝望落日。

重要的是別忘了地球是球形的，因此在給定某一天只有那些特定的地方可以接收太陽光的垂直(90°)照射，而這些地方是在某些特定的緯度線上。當我們將這一地方向北或向南移動時，太陽光線照射的角度就會減小。因而，離可以接收垂直太陽光照射緯度越近的地方，中午的太陽高度就越高，也就可以接收到更集中的太陽輻射。

概括地講，決定一個地方所接收的太陽能多少的最重要原因是太陽光線照射地面的角度變化和一天中晝長的變化。

地球的朝向

是什么造成太陽高度和晝長在一年中的變化呢?這種變化是因為地球相對于太陽的朝向在不停改變而引起的。地球的軸(假設為穿過兩極的一條直線，地球繞其旋轉)并不是垂直于它繞太陽運行軌道的平面，即所謂的黃道平面，大約與垂直角度傾斜了23.5°,就是說地球軸是傾斜的。地球軸不傾斜也就沒有了季節，由于地球軸始終指向一個固定的方向(指向北極星),所以對于太陽光線而言，地球軸的方向就一直在變化。

例如，在每年6月份的某一天，地球在其軌道上的位置是北半球以23.5°角傾斜朝著太陽的,6個月后的12月份，地球運行到了軌道的另一邊，則北半球又以23.5°角傾斜而背離太陽。而在這兩個極端情況之間的那些日子，地球相對于太陽光線的傾角都小于23.5°角。正是這種朝向傾角的變化，使地球上太陽可以垂直照射到的點一年中在南北緯23.5°之間移動。也正是這一原因，使地球上許多地方一年中正午太陽高度的變化可達47°之多(23.5°+23.5°)。例如，當6月份太陽垂直照射點達到最北位置時，像紐約這樣的中緯度地區城市中午的太陽高度最高為73.5°,6個月后其中午的太陽高度角最低達到只有26.5°。

兩至點和兩分點

根據一年中太陽直射光線的移動，每年當中有四個特別的日子很重要：6月21日或22日，太陽光直射在北緯23.5°,這個緯度線稱為北回歸線(見圖2.5),對于居住在北半球的人來說，這一天稱為夏至，就是天文意義上夏天的第一天。6個月后的12月21日或22日，地球位于其軌道相反的位置上，太陽光線垂直照射在南緯23.5°,這一緯度線稱為南回歸線，北半球的人將這一天稱為冬至，就是冬季的第一天，而同在這一天卻是南半球的夏至。

季節變化

你是否在12月21日冬季還未到來之際的感恩節前后遇到過暴雪?你是否在正式的夏季尚未開始就不得不忍受連續幾天38℃的高溫?將一年分為四季的想法來源于本章討論的地球—太陽之間的關系。按照這一季節的天文學定義，冬季(北半球)是從冬至(12月21~22日)到春分(3月21～22日),其他季節以此類推。雖然這一定義對美國和加拿大某些地區并不太適合，因為那里大量降雪開始的時間比定義的冬季要早好幾個星期，但這一定義仍被新聞媒體廣泛使用。

因為我們通常所說的季節的天氣現象與天文學季節并不能很好地吻合，所以氣象學家更傾向于按照溫度將一年分成四個季節，每個季節長度為三個月。據此將12月、1月和2月這北半球三個最冷的月份定義為冬季，夏季為最熱的三個月6月、7月和8月。春秋季是這兩個季節之間的過渡期。由于這種季節劃分更好地反映了我們所感受到的各季的溫度和天氣，更有助于我們討論氣象問題。

兩分點出現在兩至點的中間，9月22日或23日是北半球的秋分點，3月21日或22日是北半球的春分點。在這幾天，太陽光線直射在赤道上(緯度為0°),因為此時地球軸既不朝著太陽也不背離太陽。白天或黑夜的長短也是由地球相對于太陽光線的位置決定的。6月21日，北半球的夏至這天的白天的長度遠大于夜晚的長度，這一現象可以得到驗證。圖中亮的圓圈(照明圈)用做區分白天和夜晚的邊界。白天的長短可以通過比較照明圈在“白天”部分和“夜晚”部分的比例來確定?？梢钥闯?，在6月21日這一天，北半球所有地方的白天都比夜晚長。與此相反，12月的冬至時，北半球所有地方的夜晚長度都超過白天的長度。例如，位于大約北緯40°的紐約市，夏至時的白天長度有15小時，而在冬至白天長度只有9小時。

另外從表2.2也可以看出，在6月21日往北離赤道越遠，白天就越長，當你到達北極圈(北緯66.5°)后，晝長就是24小時。在北極圈內會有“午夜的太陽”,即太陽一直不落，可以持續1天(北極圈上)到6個月(北極點)。

將北半球夏至的特點歸納如下：

(1)出現時間為6月21日或22日;

(2)此時太陽光線直射在北回歸線(北緯23.5°);

(3)各地具有最高的太陽高度角和最長的白天;

(4)離赤道向北越遠，白天長度越長，進入北極圈后白天長度達到24小時(在南半球的情況正好相反)。

冬至的情況正好相反?，F在應該清楚地知道為什么中緯度地區的夏季最熱了，因為在這段時間太陽照射時間最長、太陽高度最高。在兩分點，全球各地的晝長都是12小時，因為這時的照明圈正好通過兩極，把緯圈分成相等的兩部分。

這些季節變化反過來又會帶來地球上熱帶以外大多數地區溫度的逐月變化。是位于不同緯度上城市的月平均溫度?？梢钥闯?，接近極地緯度上的城市冬夏季節的溫度差異要大于接近赤道的城市。同時也可以看出，最低溫度在南半球出現在7月，而北半球則大多數出現在1月。

概括地講，到達地球表面不同地區的太陽能量的季節變化是由垂直太陽光線的移動和由此產生的太陽高度角和晝長變化所造成的。

所有處在同一緯度地點的太陽角度和晝長是完全相同的。如果我們前面講到的日地關系是決定溫度的唯一因子，那么這些地方的溫度也應該是相同的。但顯然，實際情況并非如此。雖然太陽高度和晝長是控制溫度的重要因子，但還必須考慮其他因素。

日地平均距離約為多少光年

日地平均距離用光年表示大約是0.0000158光年，或者1.58×10^-5光年。日地平均距離通常表示為1.5億千米，也被定義為一個天文單位。如果將其轉換為光年，需要知道1光年大約等于9.46萬億公里。因此，日地平均距離約為0.0000158光年，即大約是1.58×10^-5光年。