早上好！軌道執行順利！
2023年7月6日晚上8:06 UTC（美國東部夏令時下午4:06），地球將到達其軌道上距離太陽最遠的點。 從某種意義上說，這就像我們的星球將位於引力山頂，然後開始向太陽方向墜落，直到2024年1月2日到達其最近點。然後，這個週期將重新開始，地球的動量將使其進一步遠離太陽，直到地球再次達到其最大距離。
這個週期的發生是因為地球的軌道不是一個圓形。它幾乎是一個圓形，與歐幾里得完美圓形略有但顯著的偏差，實際上使地球的軌道成為一個略微扁平的橢圓形——也就是一個橢圓。 太陽並不位於地球橢圓的中心，而是在一個焦點上，這個焦點沿著長軸或“主”軸。
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我們的恆星在地球軌道橢圓內偏心位置意味著，在一年中，我們星球的運動使其交替地靠近太陽一點，然後又遠離太陽。 當地球最接近太陽時，我們稱之為近日點——來自希臘語 peri（“近”）和 helios（“太陽”）的拉丁化。 最遠點稱為遠日點，來自希臘語 apo（“遠離”）。
由於其他行星以及月球的引力影響，地球近日點和遠日點的確切距離每年都會略有變化。 但截至 2023 年的遠日點，地球中心將距離太陽中心 152,093,250 公里。
地球和太陽之間的平均距離，天文學家稱之為天文單位，定義為 149,597,870.7 公里。 因此，這次我們將比平均距離遠 1.5% 以上。 如果您想知道，上次近日點是 2023 年 1 月 4 日，地球中心距離太陽中心 147,098,924 公里，比平均距離近約 1.5%。 這些軌道偏移的小數值解釋了為什麼我們的星球繞太陽的路徑看起來如此像一個完美的圓。 它們僅對應於太陽在地球天空中視直徑約 3% 的變化——太小了，肉眼無法注意到，特別是如果您因不明智地在沒有適當保護的情況下盯著太陽看而失明。
然而，關於這個週期最令人驚訝的事情可能是其極端情況在日曆上發生的時間：近日點在每年的一月份，而遠日點在七月份。 這意味著在北半球，我們在冬季更接近太陽，而在夏季更遠離太陽——與您可能期望的完全相反。
這裡的教訓是，我們的季節實際上並不取決於地球與太陽的距離。 季節的真正原因是地球的自轉軸與其軌道平面相比傾斜了約 23 度——這種安排使地球的北極在一年中時而朝向太陽，時而遠離太陽。 北極在六月下旬的夏至期間最朝向太陽——這是一年中太陽在北半球最高且在地平線上停留時間最長的一天。 北半球夏季的熱量來自該季節更長、更明亮的日子，從而提供更好的照射和更多時間讓太陽溫暖地面。 在十二月的另一個冬至期間，地球的北軸最遠離我們的恆星，太陽在北部天空中的位置較低，並且北半球的白天較短，導致地球該地區出現冬季的寒冷。 地球的軸向傾斜也巧妙地解釋了為什麼我們星球赤道周圍的季節性溫度幾乎沒有變化，因為太陽在頭頂位置的移動在中緯度地區被減弱了。
即便如此，地球與太陽之間距離的變化確實會影響我們星球的溫度，但影響很小。 儘管物理原理有點複雜，但最終，距離變化引起的溫差約為五攝氏度。 這遠小於中緯度地區平均季節性溫度變化。 例如，在我居住的科羅拉多州，溫度在六個月內可能會波動高達 60 攝氏度，因此五攝氏度的變化幾乎不會被注意到。 然而，這種效應在某種程度上確實緩解了夏季高溫和冬季低溫。
相反——或者實際上是反過來——在南半球，情況正好相反：地球的南極在十二月最朝向太陽，而在六月最遠離太陽。 南半球的季節與北半球的季節相反。 這就是為什麼當談論這些事件時，我小心地使用“六月夏至”和“十二月冬至”而不是“夏季夏至”和“冬季冬至”，以免混淆地球另一半的任何人。 半球主義者是不好看的。
但這確實意味著地球在南半球夏季更接近太陽，而在南半球冬季更遠離太陽，因此相應的正負五攝氏度的變化可能會放大季節，使南半球的季節更加極端。 然而，地球赤道以南的大部分表面都被海洋覆蓋——水比陸地吸收和保持更多的熱量——這往往會減弱這種極端溫度。
如果您認為季節很簡單，那麼，科學中實際上沒有什麼事情是簡單的。 這就是一切奇妙之處的一部分，因為總有更多需要觀察和了解的東西。 您看得越仔細，細節就越多，就像檢查地球的軌道並看到它不是一個圓形而是一個橢圓一樣。 這絕非誇張。