【疑难解惑】太阳直射点的移动

地球赤道平面与公转轨道面（黄道平面）的交角为23°26′，通常被称为“黄赤交角”。地球绕地轴自转，地轴的空间指向（指向北极星附近）基本不变，因此黄赤交角也基本不变。

图1 黄赤交角示意图

黄赤交角限定了太阳直射点的移动范围，即北回归线（23°26′N）和南回归线（23°26′S）之间。什么是太阳直射点？为什么北回归线和南回归线的纬度值恰好和黄赤交角的度数相等呢？

由于太阳与地球距离较远，我们可以近似地认为太阳光线是一组平行光线。太阳直射点是地球表面太阳光入射角为90°的地点（因此太阳直射点所在经线的地方时为正午12时），它是地心与日心连线和地球表面的交点。距离太阳直射点越近，接收太阳辐射越多，因此太阳直射点的移动影响着地球的热量分布。

图2 阳光直射和斜射示意图

在地球绕太阳公转的一个周期（也就是一年）中，太阳直射点最北端位于北纬23°26′，即北回归线。在6月22日前后，太阳直射北回归线，即北半球的“夏至”。此时，北回归线上各点的正午太阳高度为90°，北极圈及其以北地区出现极昼现象，南极圈及其以南地区出现极夜现象。

图3 太阳直射北回归线

每年3月21日前后是北半球春分节气，9月23日前后是秋分节气。这两个节气太阳直射点均位于赤道，全球昼夜平分，昼长均为12个小时。

图4 太阳直射赤道

在12月22日前后，太阳直射南回归线，即北半球冬至节气。此时，南回归线上各点的正午太阳高度为90°，北极圈及其以北地区出现极夜现象，南极圈及其以南地区出现极昼现象。

图5 太阳直射南回归线

太阳直射点的移动也决定了地球上各点全年昼夜长短的变化规律。综合图3-图5可以看出赤道全年昼夜平分。而北半球各地，在太阳直射北回归线时昼长达到最大，太阳直射南回归线时昼长最小。我们可以利用图6这张草图帮助记忆，对于北半球各地，夏至日昼长最长，冬至日昼长最短，春分日和秋分日昼夜平分。

• 从春分日到夏至日，昼渐长，且昼长夜短。

• 从夏至日到秋分日，昼渐短，且昼长夜短。

• 从秋分日到冬至日，昼渐短，且昼短夜长。

• 从冬至日到春分日，昼渐长，且昼短夜长。

图6 太阳直射点变化规律示意图

图7 太阳直射点移动侧视图

太阳直射点的移动决定了地球表面的热量分布，进而导致地球温度带的划分。在北回归线和南回归线之间的区域，由于可以被阳光直射，吸收热量较多，因此称为“热带”。北极圈以北地区及南极圈以南地区距离太阳直射点较远，吸收热量少，因此分别称为“北寒带”和“南寒带”。而在寒带与热带之间的地区虽然不能被阳光直射，一年之中距离太阳直射点距离不断变化，导致季节变化显著，位于北半球的被称为“北温带”，位于南半球的被称为“南温带”。

图8 地球温度带划分示意图

太阳直射点的移动还会引起全球气压带和风带的移动，进而影响世界各地气候在一年当中的变化，以后有机会吉奥格拉菲会向大家具体介绍。

黄赤交角的大小决定了太阳直射点的移动范围，从而影响了全球各地昼长变化和温度带的划分。如果黄赤交角发生变化，会对地球产生怎样的影响？如果黄赤交角变成45°，会发生哪些变化？如果变成0°呢？想一想，把你的答案写在留言区里和大家一起分享吧。