第5章 一年四季及其形成

“季节”一词来源于拉丁语，由动词“播种”引申而来，所以最初的“季节”应该仅指春天——“播种的季节”。然而，从中世纪初起，“季节”就失去了原来单指春天的意义。剩下的三个季节与春天一起，把一年时间平均分成四部分：冬季，或叫湿季；秋季，或叫增长的季节（与“增长”或“有尊严的”出自同一词根，不仅有“增加的月份”的意思，还有“有声望的人”的意思）；夏季，古梵语指全年。

除了对人类生活和情感产生影响外，四季还有着最平淡无奇的天文学背景，因为它们是地球每年围绕太阳公转导致的直接结果。在本章中，我将简单地介绍这个主题。

地球每24小时就围绕地轴自转一周，每365.25天围绕太阳公转一周。为了去掉这0.25天，使日历更完整一些（不，这不正确，现在是不是各国都同意修订好的合理时间还不确定），每隔4年就有一年为366天，也就是闰年，像900、1100、1300或1900这些以两个零结尾的年份不是闰年，但可以被400整除的结尾带两个零的年份例外。上一个例外是公元1600年，下一个例外将会是2000年。

地球绕太阳运转的公转轨道不是正圆形的，而是椭圆形的，并且还不是一个标准的椭圆形。这使得人类研究地球在宇宙中的运行平添了很多复杂的因素，这比研究正圆的运行轨道复杂得多。

地轴与太阳同地球之间构成的平面不是一个直角，而是一个66.5°角。

地球在围绕太阳公转时，地轴始终保持这个倾斜的角度，这就是世界各地季节交替变化的直接原因。

3月21日，地球和太阳所处的位置使得阳光正好能平均地照射到地表的一半。因此在这一天，世界各地昼夜长短都一样。3个月后，地球围绕太阳公转1/4的旅程结束后，北极靠近太阳，而南极远离了太阳。结果北极就开始了每年长达6个月的白昼，而南极正好相反，进入了每年长达6个月的黑夜；住在北半球的人开始享受阳光灿烂、日照时间长的夏季，住在南半球的人却只能坐在火炉旁看书，度过昼短夜长的冬季。但你还要记住，当我们在圣诞节滑冰时，阿根廷人和智利人在饱受酷暑的折磨；当我们遭受热浪侵袭时，他们又点燃炉子取暖了。

9月23日是季节更替中的另一个重要日子，因为在这一天世界各地的昼夜长短又一次相等了。然后到了12月21日，在这一天南极正对着太阳，而北极背对着太阳。这时，北半球变得寒冷，南半球则变得温暖。

但是，地轴独特的倾斜角和地球的自转，并不是四季更替的全部原因。地轴66.5°的倾斜角把地球分为5个温度带。赤道两侧是热带，那里的阳光垂直或者近乎垂直地照射在地表上。热带与两极地区之间的是北温带和南温带，那里的阳光不是垂直照射在地表上，因此它必须温暖比热带区更广阔的水域和地面。最后是两极地区，它们接受阳光的角度更小。

全球气候分区图

仅仅使用文字就想把这一切解释清楚并不容易。你可以到天文馆去看一看，这样你就能比看书更快地理解这些。然而，只有少数几个城市认为有必要建立天文馆。去找市参议员，告诉他们，我们想要一座天文馆作为圣诞礼物。当他们在词典里去查找天文馆这个生词（可能需要二三十年的时间才能找到）时，你最好找来一个橙子或苹果、一根蜡烛和用来给区域涂色的墨水。一根火柴可以当作南北极。如果有一只苍蝇碰巧落在你自制的地球上，千万不要浮想联翩，对自己说：“如果——仅仅是如果——人类就是这只苍蝇，漫无目的地在大橙子上爬来爬去，一根巨大的蜡烛照射着这个大橙子——这两样东西不过是供某个巨人午后消遣的小玩具罢了！”

想象是一件好事。

然而天文学领域不需要想象。