一年中最黑暗的時刻是,日照最少、黑夜最長的一天。然而,一年中最冷的時間通常是冬至後一個月左右。那麼,為什麼一年中最黑暗的時期不是最冷的時期呢?
答案與地球的傾斜以及我們的星球如何保留熱量有關。
地軸——連接北極和南極的假想線——與地球繞太陽運行的路徑傾斜約 23.4 度角。這意味著地球上每年的某一天,北極點都會達到遠離太陽的最大程度。另一天,南極的目標是離太陽盡可能遠。這幾天分別是北方冬至和南方冬至,克里斯多福貝爾德解釋說西德州農工大學物理學副教授。
地球表面遠離太陽的傾斜度越大,白天的時間就越短。北半球冬至是北半球白晝最短的日子,每年12月21日、22日或23日;南半球冬至每年12月21日、22日或23日。。
貝爾德指出,地球的大部分熱量來自太陽,這可能會讓你猜測冬至是各自半球一年中最冷的日子。然而,每個半球最冷的氣溫“往往會從這些至日起大約抵消一個月”,尼克·巴西爾紐約奧爾巴尼大學國家天氣風險通訊中心主任告訴《生活科學》。在北半球,這大約是一月中旬。
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反之亦然。夏至是一年中白天最長的一天——北半球發生在6 月20 日、21 日或22 日,南半球發生在12 月21 日、22 日或23 日——通常不是一年中最溫暖的一天,賈森史蒂芬內華達大學拉斯維加斯分校物理學和天文學助理教授告訴《生活科學》雜誌。
例如,「莫哈韋沙漠在七月底是最熱的,距離夏至很久了,」斯特芬說。 “佛羅裡達州墨西哥灣沿岸八月是最熱的。”
至日與一年中最冷或最熱氣溫之間的這種延遲,一種稱為「季節滯後」的效應,「是因為物理物體——湖泊和海洋、地面、混凝土等——不會立即對變暖做出反應。 “在冬天,這意味著物理物體比空氣更能保持秋天和夏天的溫暖。”
距離海洋越近的地方,溫度的季節性變化就越大,因為「將水溫提高一度所需的能量是岩石溫度的四倍,」斯特芬說。此外,「海洋是循環的,」他補充道。這意味著即使夜晚很長,海洋中流動的熱量也可以幫助這些地方保持溫暖。
巴西爾說:“對於緊鄰大型水體下風的地區,例如美國太平洋沿岸的地區,由於這種效應,其冬季最冷的氣溫往往比類似緯度的其他地方更溫暖。” 「這也可能意味著它們的季節滯後可能比其他地方更大,這意味著它們的至日與一年中最冷或最熱時間之間的時差可能比世界上距離大型水體更遠的其他地方更大。