如果地球是一个球体，是什么导致了纬线之间的温度差异?

Question

如果地球是一个球体，太阳在9300万英里之外，为什么赤道是地球上最热的地方?

就到太阳的距离而言，到赤道的距离几乎等于到两极的距离。

1月3日左右，太阳据说在9140万英里之外，但在7月7日，太阳据说在9450万英里之外。地球在7月7日(夏季)更暖和，但却比1月远了300万英里，这怎么可能呢?

Answer 1

极地地区比赤道地区更冷，原因很简单——几何。

更具体地说，它是由太阳光线射向地球表面的角度更大引起的。越往北走，地球的(大部分)球形表面就会从太阳光线的方向向后弯曲，同样数量的光子就会分布在更大的区域上。

更重要的是，越靠近两极，已经减弱的阳光就必须穿过更多的地球大气层，所以阳光就会更多分散，因此到达地面的就更少了。

这里有一张图片(谢谢，Pont)来显示两者的区别:
^{来源:维基共享．许可:CC BY-SA 3.0}

太阳的角度对气候差异的影响比地球到太阳距离的适度变化更重要，因为太阳的角度使大气保持温暖温室效应．直接的光线并不重要:空气对构成太阳光谱大部分的可见光或多或少是透明的。相反，地面吸收了这些光，并将其重新辐射为红外和微波辐射。这种波长较长的辐射会被大气吸收，但如果地面因为吸收较少的阳光而没有辐射那么多的红外，那么它上面的大气就不会受到那么多的温暖。

当然，如果地球的轨道更加偏心，那么到太阳距离的变化对气候变化的影响就会更大。但事实并非如此。

即使地轴不倾斜，这种情况也会发生。极地地区仍然寒冷，赤道地区仍然炎热。事实上，差别会更大，因为混合变少了。

下图显示了地球从太阳接收到的能量发生了什么变化:

^{来源:美国国家航空航天局}

这显示了整个地球的平均值。当你接近两极时，“被云层和大气反射”的百分比上升，而单位面积“被表面吸收”的总能量下降。由于冰具有很高的反照率，这通过“表面反射”的百分比得到加强。

Answer 2

主要原因不是地球到太阳的距离。主要原因是地轴是倾斜的。例如，北极圈在冬天有24小时的黑暗，而在夏天有24小时的阳光。

如果你去赤道的另一边，你会注意到季节似乎互换了——南半球的冬天比夏天更温暖。

看看每天有多少阳光——你会注意到，在夏天，北半球的阳光时间比冬天多。南半球的情况正好相反。