地球上什么地方离太阳最近?

Question

地球上离太阳最近的位置是什么?

这个问题我已经被问过很多次了，回答的方式各不相同，而且相互矛盾:

• 最常见的答案是“的顶峰”钦博拉索火山在厄瓜多尔”。这座火山是地球表面上离地心最远的点，这就等同于离太阳最近。这在钦博拉索火山地区和从事旅游业的人中间是很常见的说法。下面是这个答案的一个例子）

• 其他人则认为确实如此卡扬贝山火山在厄瓜多尔，它是赤道线上的最高点(答案示例）.

• 其他人说珠穆朗玛峰尼泊尔/中国，因为它是地球上的最高点(例子）.

• 其他人则认为确实如此Sairecabur火山在智利/玻利维亚，因为它是1月5日近日点(即地球轨道上最接近太阳的点)发生时，该纬度上最接近太阳的最高点(例子）.

• 第五个答案，逻辑与前一个相同，是利坎卡武尔火山在智利/玻利维亚，它非常接近近日点的纬度，但明显高于塞雷卡布尔。

正确答案是什么?为什么?

地球上什么地方离太阳最近?

Answer 1

这是一个有趣的问题，但它缺少一个对答案至关重要的关键因素:时间．

地球上离太阳最近的点随时间变化，所以这个问题可以被问到任何时刻，或者一段时间。让我们来分析一下所涉及的因素。

在任何给定的时刻，地球表面上最接近太阳的点被称为“太阳”。赤道的点”。这个点对应于表面上与连接地球中心和太阳中心的假想线相交的点。换句话说，亚太阳点对应的是地球表面阳光垂直于地面照射到地球的点，因此，垂直的物体不会投射出阴影。

(图片来自维基百科:太阳下点）

太阳下点的经度与经络的经度相对应中午太阳．在格林威治(经度0°)上空发生在实际的中午，由于地球每小时旋转15°，这将在一个我们之后(世界时13:00)发生在西经15°，两小时后(世界时14:00)发生在西经30°，依此类推。一般而言，您可以使用以下公式计算太阳下点经度($ \文本{SSP} _{\文本{长}}$）.

$ \文本{SSP} _{\文本{长}}= \左(-12年文本{UTC} \ \右)* 15°$

这是一个简化的公式，但对于我们的目的来说已经足够准确了。让我们以下面的日期为例

1969年7月20日，协调世界时20:17

这时，太阳下点的经度是西经124°15'，

(20 +(17/60) -12美元)* 15°= 124.25°= 124°15 ' $

找到太阳下点的纬度有点复杂，我们需要知道赤纬关于太阳的。赤纬相当于天球坐标的纬度。为此，请使用一个公式，一个表，或网上计算器NOAA太阳位置计算器．

只需输入日期，即使位置在这里也不重要，我们需要选择“enter Lat/Long—>”以允许将UTC的偏移量输入为0，否则时间将不会被解释为UTC时间。

从那里我们可以发现，我们的例子日期的太阳赤纬是20.58°(20°34′)，对应于太阳下点的纬度:20°34′北纬。

因此，1969年7月20日，在协调世界时20:17，太阳下点位于北纬20°34′，西经124°15′，在墨西哥和夏威夷之间。那是当时地球上离太阳最近的点。

现在，如果在太阳下点附近有一座非常高的山会发生什么?那座山离太阳会更近吗?

答案是:有可能。这取决于它相对于太阳下点有多远和多高。

我们可以根据下面的图表进行快速计算(在这个近似中，我们假设地球是球形的，太阳在无限远的地方以及其他简化)

从这里我们有

美元的rr =δH \ $

$D = r ~ \theta$(\θ美元在弧度)

$ \压裂{r '} {r} = \ cosθ(\)美元

经过一些代数运算，你可以写出额外的高度δH \美元需要像太阳下点一样接近太阳

美元\δH = r \离开(1 - \因为\离开(\压裂{D} {r} \) \右)美元

在哪里$ D $是距离和r美元是地球的半径(在这种情况下使用赤道半径全长6378.1公里)

如果我们把这个方程画出来，我们会得到下面的结果

(纵轴为对数)

我们可以看到，离太阳下点10公里左右，~10米就足够比它离太阳更近了。20公里的距离为30米，100公里的距离为800米，200公里的距离为3000米，如果超过340公里，即使是珠穆朗玛峰也不能让你更接近太阳。

所以,离太阳最近的点将是使该值最大化的地理特征${高度}\文本- \δH美元,在那里${高度}$ \文本是海拔的地理特征。我们称这个点为"proxisolar”的观点。这个名字是我编的，但它对下面的讨论很方便。

现在，我们已经了解了确定在给定时刻离太阳最近的点的基础，我们可以解决大多数人在问这个问题时想要解决的问题:

一年中地球上离太阳最近的点是哪一点?

要记住的最重要的事实是，地球和太阳之间的距离在一年中不断变化，使任何地形特征，甚至地球本身的直径都变得矮小。地球到太阳的距离(中心到中心)从近日点(最近)的147,098,074公里到远日点(最远)的152,097,701公里不等。因此，区别在于500万公里!．

近日点发生在1月4日左右，此时太阳赤纬约为-23°，因此太阳下点的纬度在南纬23°左右。这就排除了钦博拉索山、卡扬贝山和珠穆朗玛峰，因为它们距离“近日”点太远了。相比之下,Sairecabur(5,971米，22.72°S)和利坎卡武尔(5916米，22.83°S)是合理的竞争者。

问题是，近日点发生在一年中不同的日子，每年在不同的时间，所以在给定的一年里离太阳最近的点恰好是近日点发生时的“近日点”。

那些认为Sairecabur或Licancabur是离太阳更近的点的人，含蓄地假设地球-太阳的距离在近日点的白天变化不大。因此，这些山脉的额外海拔使它们在那天更接近太阳。不幸的是，这种假设是完全错误的。让我们来看看原因:

地日距离的近似值可以由下面的公式得到

$ d = \压裂{一个(单电子^ 2)}{1 + e \因为\离开文本(\{天}\压裂{360}{365.25}\右)}$

在哪里一个美元是地球轨道的半长轴，e美元是偏心率，和${天}$ \文本是从近日点经过的天数。看看这个方程背后的化简看这里(请注意，转换系数360/365.25在该链接中被错误地颠倒了，感谢@PM2Ring发现这一点)。

如果你用上面的方程求近日点和近日点前后一天的差值，你会得到差值是358公里，而半天的差值是89公里。因此，如果太阳下点恰好在地球的另一边，比如说，利坎卡布尔火山，这座火山就必须在比太阳下点高89公里比它更接近太阳89公里!

因此,我们可以抛弃这样的想法，即某座山可能是每年离太阳更近的点．

如果我们用相对于近日点的距离绘制上面的方程，我们得到以下(使用一个美元而且e美元从在这里）

在这里我们可以看到，如果近日点发生在利坎卡布尔太阳正午之前或之后3小时多一点，那么大约6000米的海拔优势将不足以比近日点的次太阳点更接近太阳，即使这个点在海平面上。

请注意，3小时对应经度45°，在这个大致的纬度上对应大约4600公里。

因此，可以认为利坎卡布尔是地球上在任意一年里最有可能离太阳最近的点。但在给定的一年里，它可能是也可能不是最近的，这取决于近日点在太阳下点的位置。

最后，值得注意的是，地球-太阳在近日点的距离每年变化很大。如果你看这张表是2001年到2100年间的近日点，你会看到的近日点通常相差几千公里．

因此，以2001年至2100年为例，到目前为止，最近的近日点是明年(2020年)的近日点，此时太阳下点位于印度洋中部，距离利坎卡布尔火山和塞雷卡布尔火山约12700公里。因此，本世纪最接近太阳的点将是印度洋中部以南约320公里处的点罗德里格斯岛．

话虽如此，地球上哪一点离太阳最近的问题取决于它所考虑的时间周期。对于每一年、每一个世纪或任何其他任意时期，答案都将是不同的。

Answer 2

不可能知道。太阳耀斑的距离可以超过50万公里。因此，如果我们认为它们是太阳的一部分，如果发生大耀斑，地球靠近太阳的时刻可能与近日点有很大的不同，这使得其他答案中讨论的大部分内容无关紧要。

Answer 3

在地球表面上，太阳目前在头顶上的点被称为天顶点。它的纬度和经度与太阳的赤纬和格林尼治时角相对应。

这些数据点可以用n项的傅里叶级数近似到任何精度和时间范围。对于当前十年的六分仪工作足够的精度可以通过7项的傅立叶级数来实现)。这些术语发表在航海年鉴上。

Answer 4

地球表面上的任何一个点拉海纳镇中午或者如果不是阴天的话，是在赤道的点并直接指向太阳，比当时地球上的任何其他点都要强烈。当然，你可以爬得更高，离太阳更近。

如果你能做到在厄瓜多尔钦博拉索火山的顶峰(离地心最远的点)，在近日点的拉海纳正午这将是你能到达的最接近太阳的地方，而且仍然在地球表面。你可能得非常幸运，或者极不过，耐心等待这种情况的发生。

Answer 5

这里有一些很好的答案，但我认为用简单易懂的英语回答会很有帮助。除了附近的山脉和各种各样的小缺点，六月至日离太阳最近的点是在北回归线的中午。在12月至日，它是在南回归线的中午。在春分时，它是赤道上中午的位置。在一年中的其他时间，它是两者之间的一个比例点(毫无疑问，由上述方程在数学上描述)。

Answer 6

在任何特定时刻，太阳下点是地球上在该特定时刻离太阳最近的点。

行星上的亚太阳点是太阳被认为直接在其上方(天顶)的点;[1]也就是说，太阳光线恰好垂直于行星表面照射到行星上的地方。它也可以指天体上离太阳最近的点，即使太阳可能看不见。

对于一个在方向和旋转与地球相似的行星上的观察者来说，太阳下点看起来会向西移动，每天绕地球一周，大约沿着赤道移动。然而，在一年的时间里，它也会在热带地区之间南北移动，所以它像螺旋一样盘旋。

太阳下点在6月至日接触北回归线，在12月至日接触南回归线。太阳下点在3月和9月的二分点穿过赤道。

当这个点经过夏威夷(美国唯一发生这种情况的州)时，它就被称为拉海纳正午

这条规则有一个小小的例外。

亚太阳点可以被定义为一个数学上的点，所以理论上有人可以站在精确的数学上的亚太阳点上，两条腿和两只脚分别站在精确的数学上的亚太阳点的两侧。

因此，一个接近精确的数学次太阳点且海拔比它高的地方可能比精确的数学次太阳点更接近太阳。一个地方离精确的数学次太阳点越远，它的高度就必须越高，才能比精确的数学次太阳点更接近太阳。

地球的极半径为6356.8公里，赤道半径为6378.1公里，因此在不考虑地球形状的微小变化和高度差异的情况下，赤道上的一个地方距离地球中心的距离要比两极上的一个地方远21.3公里。

地球的太阳下点从来没有比北回归线更北，也从来没有比南回归线更南，所以在近代从来没有在北纬23度26分以北或南纬23度26分以南。

在问题中提到的厄瓜多尔的钦博拉索火山和卡扬贝火山，以及智利的塞雷卡布尔火山和利坎卡布尔火山都在热带地区，因此有时可以成为太阳下点，而珠穆朗玛峰位于北回归线以北，永远不可能成为太阳下点。

如果地球的半径为6356.8到6378.1公里，那么它的直径一定是12713.6到12756.2公里，因此在任何时刻，无论此刻它在哪里，太阳下点与太阳的距离都比此时离太阳最远的点近12713.6到12756.2公里。

地球轨道的半长轴为149,598,023公里，这可以作为地球到太阳的平均距离。当地球恰好是149,598,023公里时，太阳下点比离太阳最远的点离太阳近约12,713.6至12,756.2公里。

因此，在任何时刻，如果地球距离太阳的距离恰好为149,598,023公里，而太阳下点距离太阳的距离恰好比地球上距离太阳最远的点距离太阳的距离近12,756.2公里，则差值为11,727.475分之一，即地球到太阳距离的0.0000852。

地球到太阳的近日点距离为147095000公里，而地球到太阳的远日点距离为15210万公里，相差5005000公里。地球从远日点到近日点大约需要半年时间(182.625天)，因此地球与太阳之间的距离平均每天变化27405.886公里。

因此，地球上的任何一点，即使是地球上离太阳最远的点，在近日点的确切时刻，应该仍然比地球上的任何一点，甚至比一年中的任何其他日子的亚太阳点更接近太阳。

在轨道上受地心引力束缚的宇航员呢?他们的太空舱和空间站算不算?无论太空舱和空间站是否算作地球的一部分，地球轨道上的一些宇航员可能比历史上任何人类都离太阳更近，而地球轨道上的另一些宇航员可能比历史上任何人类都离太阳更远。

那么，那些前往月球并绕月球轨道飞行或超越月球的阿波罗宇航员呢?既然月球被重力束缚在地球上，它能算作地球上的一个地方吗?即使不是这样，一些阿波罗宇航员肯定比其他任何人类都离地球更远。

阿波罗任务都持续了至少四分之一的月球绕地球轨道。在月球上的着陆都是在月球近地面朝向地球的一侧，而且都是在月球的白天进行的，这意味着月球近地面肯定是面向太阳的，因此在执行任务期间，月球离太阳比地球远。

地球在近日点，在1月4日左右离太阳最近，在远日点，在7月4日左右离太阳最远。

因此，在到达月球轨道的载人任务中，阿波罗11号(1624年7月)和阿波罗15号(1971年7月26日至8月7日)在7月4日左右离远日点最近，因此他们的宇航员可能比其他任何人都远离太阳，这取决于月球在其轨道上的位置。

阿波罗8号，1968年12月21日至27日，阿波罗17号，1972年12月7日至19日，阿波罗14号，1971年1月31日至2月9日，在1月4日接近近日点。因此，在这些任务中，宇航员可能是离太阳最近的人。但我对此表示怀疑。可能在1月4日绕地球飞行了几圈的宇航员在非常接近近日点的时候经过了太阳下点上方的一个点，并接近太阳——或者至少远离太阳——到目前为止所有的人类中。

Answer 7

地球上离太阳最近的点应该是一个巨大的热带峰顶上的一个次太阳点，在1月4日micromoon此时，月球最大限度地在外面，而地球最大限度地在我们共享的地球/月球轨道内。