如果地球和太陽的距離再近個100公里,會怎麼樣?
在太陽系中,有「宜居帶」之說,在這個區域的天體,其溫度就可以保持在適合人類生存的溫度上。那地日距離再縮短一百公里,會影響地球溫度嗎?會讓地球發生乾旱嗎?
如果你做過計算,就會發現影響微乎其微。實際上,地球本身的軌道就是個橢圓,有離太陽比較近的位置,也有離太陽比較遠的位置。而橢圓軌道帶來的距離變化,就遠遠超過了100公里。
不過我們還是來算一算,這個影響到底有多大?
我們用最簡單的黑體輻射模型進行計算。黑體輻射的功率,與溫度的四次飯成正比。而地球吸收的來自太陽的功率,則與地日距離的平方成反比。這樣我們就可以計算到一個穩定的溫度——吸收=輻射。
我們可以得到溫度與距離的關係:
其中T0是地球現在的溫度,就按300K計算;r0是地日距離。
如果r減少100km,新的溫度T就會是:
看到沒有,幾乎沒有差別——電腦都把這個差異給忽略了!
那要靠近多少距離才能產生可見的變化呢?比如說1攝氏度的升溫?
答案是,要靠近160個地球半徑才可以。也就是1,024,000千米!
一百千米,太短了。
沒怎麼樣,這個距離跟日地距離比起來微不足道,影響實在是可以忽略不計了。
日地距離為1.5億公里,而一百公里不過是日地距離的150萬分之一,這麼小的距離能有多大的影響呢?我們常說太陽與地球的距離為一個天文單位,也就是1.496億公里,通常取1.5億公里,但是這個數字說的是平均值,因為日地距離隨著時間會周期性變化。
行星圍繞恆星周期性運轉的軌道並不是標準的正圓,而是橢圓,太陽位於橢圓的一個焦點上。在近日點,日地距離為1.47億公里,在遠日點,日地距離為1.52億公里,1.5億公里是平均距離。有人可能會認為在近日點時地球的溫度越高,這樣就是夏天了,實際這樣是不對的,對於南半球可能是這樣,但是在北半球上,冬天的時候地球恰好位於近日點附近。
在太陽系內有一個行星宜居帶,在這個範圍內的天體,就能適合人類生存,有人就會想,要是日地距離近個100公里是不是地球上的溫度會上升呢?100公里對於人類來說確實是一個很遠的距離,但是對於天體來說,100公里算得了什麼呢?哪怕是月球和地球的距離也有38萬公里,100公里也算不了什麼,何況是日地距離。
假設一個汽車以100公里的時速從地球奔向太陽。那麼他會需要150萬小時,也就是171年才能到太陽,但是100公里卻只需要一個小時就可以開過去,這個差距可以感受到吧。答:對地球氣溫來說,幾乎沒有影響,因為100公里相對於日地距離來說微不足道;但是公轉軌道半徑縮短,會導致地球公轉周期縮短大約半分鐘。
日地距離近日點1.471億公里,遠日點1.521億公里,兩者相差了500萬公里;相對來說,100公里的變化太小,我們可以進行簡單計算。
太陽輻射太陽可以看做一個點光源,每秒釋放大約3.8*10^26焦耳能量,地球只能接收到其中的二十億分之一,太陽輻射功率大約為1367焦耳/平方米·秒(太陽常數)。
100公里的變化,相對於日地平均距離1.5億公里來說,導致的太陽常數變化只有2000億分之一;哪怕是地球遠日點到近日點,導致了500萬公里的距離變化,太陽常數變化也不足1%。
所以,日地距離縮短100公里的話,太陽輻射的變化量微不足道,並不會導致地球氣溫明顯上升。
公轉周期
地球軌道半徑的變化,必定會影響公轉周期,根據開普勒第三定律:在同一天體系統中,天體公轉周期的平方,和軌道半長軸的三次方成正比。
我們用太陽年365.2422天來計算,因為地球距離太陽近了100公里,將導致地球公轉周期縮短△T=0.0004天,大約為35秒。
這個變化影響還是挺大的,如今各領域採用精確計時,那麼現有曆法都會因此而修正,來彌補長期累計變化造成的誤差。
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對地球來說距離太陽的遠近小幅度變化基本不會有什麼影響。
很多朋友都認為離太陽肯定是越近越日,但是我們這種烤火的思維是不適用於地球公轉的。
任何一個行星天體,在圍繞主恆星公轉時,由於萬有引力和向引力作用,都有一個加速減速過程。加速時行星是有向恆星靠近的趨勢。但速度變大最終又會導致萬有引力作用與向心力不平衡,導致天體向外拋飛,遠離恆星。所以行星圍繞恆星運動的軌道幾乎都是橢圓的。
既然是橢圓,必然就存在遠日點,近日點。下面我就可以告訴你為啥說距離靠近100千米對地球而言沒什麼影響。
以前人們也認為地球四季似乎就是離太陽遠近造成的,但後來發現,根本不是這麼回事。事實上,當地球在近日點的時候,北半球為冬季,南半球為夏季,在遠日點的時候,北半球為夏季,南半球為冬季。後來科學研究發現,造成地球四季是由於地球總是傾斜著身子在公轉,陽光照射面的改變引起的。
年初是地球離太陽距離最近的時候,為1.471億千米, 7月初地球離太陽最遠,為1.52億千米,距離太陽的遠近差值達到500萬千米。所以100千米是沒有什麼問題的。
100公里是一個長度,而這個長度在不同的環境中,所佔的分量和起到的作用是完全不一樣的。
對於普通人來說,100公里很長,開車要1個多小時,走路要一天。但對於地球和太陽間的距離來說,這100公里真的不值一提。
我們先來看一下,地球和太陽究竟相距多遠。
由於地球圍繞太陽旋轉的軌道是橢圓的,所以日地距離並不固定不變。1月份,北半球處於近日點,此時的日地距離約為14710萬千米;7月份,北半球則處於遠日點,此時的日地距離約為15210萬千米。如果只算一個大概的話,日地的平均距離約為1.5000億千米。
由此來看,100公里在日地之間,真的不算什麼。
然而,如果我們拋開100公里這個有具體數值的長度的話,只從「日地距離縮短會對地球產生什麼影響」去考慮的話,還是有很多東西可以說的。一下,我們總結了最為關鍵的三點:
溫度,溫度升高時最直接的變化。眾所周知,地球的熱量來自太陽,也正是因為與太陽之間的距離會不斷變化,熱量也隨之改變,我們才有了春夏秋冬四季。一旦日地距離縮短,地球溫度會迅速升高,如果縮短的距離很大,地球很有可能不再有四季變化,甚至溫度高到不再事宜生物存活。
海洋環流改變。溫度的變化必會導致海洋環流改變,如果溫度升高到一定程度,冰川將會融化,海水溫度升高,環流改變,海平面上甚至淹沒陸地。
大氣環流改變。大氣層的不斷變薄,對紫外線的削弱作用將有所降低;氣候不穩定,極端天氣氣象頻發。
而這些,都是我們現在所面臨的問題。人類對地球生態的破壞,早已導致地球氣溫升高了。或許,根本不用等到日地距離縮短,人類就自己將自己毀滅。
最後,附上一個繞口令:
氣溫升1℃,美國糧倉變大漠,非洲沙漠成桑田;
氣溫升2℃,海水上升7米,1/3動植物消亡;氣溫升3℃,氣候徹底失控,上演生態災難;氣溫升4℃,人類口糧吃緊,歐洲人大遷徙;
氣溫上升5℃至6℃,地球將面臨徹底的災難!
所以,與其考慮日地距離縮短,還不如去想想,如何保護我們的地球,讓它不再「發燒」。
地球和太陽之間距離的變化影響很大,地球處於宜居帶上的正確位置也是經過數十億年形成的,有大氣、液態水。當地球在不斷靠近太陽的過程中,地球所接收到的太陽輻射會越來越多,地球的表面溫度也會逐漸升高。不過再近個100公里,影響可能沒那麼顯著。
當地球處於目前日地距離一半的位置時,地球的表面溫度可能會變得十分熾熱,人類在白天可能會由於難受高溫而罷工,無法正常的進行各類活動,反而在晚上才出來工作。
由於日地距離變小,地球的公轉周期也隨之縮短,地球上一年的時間變短,這會迫使人類重新去編排曆法,影響到原本的各類生產活動。
隨著地球上受到的輻射程度越來越深,部分生物可能難以忍受變得惡劣的環境而滅絕。最終隨著太陽輻射對地球的影響不斷累積,最終地球可能會變成像金星那樣的煉獄星球。
感謝邀請!
應該不會有太大變化,地球溫度可能比現在高一點兒。
我們都知道地球是太陽系八大行星之一,圍繞著恆星太陽公轉運動。地球距離太陽排行第三。
因為地球繞日軌道是橢圓形的,太陽位於地球橢圓軌道其中一個焦點的位置。因此地球到太陽的距離(指的是日心到地心的直線長度)不是固定不變的,而是一直處在變化之中。地球有著近日點和遠日點。
地球在一月初的時候,處於近日點,日地距離約為14710萬千米;在七月初時,處於遠日點,日地距離約為15210萬千米;日地平均距離約為14960萬千米。
日地距離是天文學上的長度單位,為絕對距離149,597,870,700米。在天文上把這個長度確定為1AU,即一個天文單位。
我覺得100公里。相對於日地距離來說,還是比較小的變化。所以對地球溫度環境影響應該不大。
個人觀點,簡單回答,祝好!
如果日地距離比現在更近100公里,這對地球造成的影響基本可以忽略。雖然日地距離確實會影響到地球接收到太陽能的多少,但只有100公里的變化不足以產生顯著的影響。
我們常說,地球與太陽的距離為1個天文單位,即1.496億公里,但這個距離其實是日地的平均距離。地球並非以一個圓形軌道繞著太陽旋轉,地球的公轉軌道呈現為偏心率較小的橢圓形,所以日地距離會不斷發生變化。在近日點,日地距離約為1.47億公里;而到了遠日點,距離變為1.52億公里。這意味著最近和最遠的日地相距相差了500萬公里,所以如果日地距離增加100公里基本上不會有什麼影響。
此外,並不是地球與太陽的距離越近,溫度就會越高。要知道,當北半球處於冬天時,地球反而是在近日點附近。而到了北半球夏天,地球則是運行到遠日點附近。那麼,是什麼影響到地表溫度呢?
主要原因是太陽高度角。由於地球自轉軸傾斜的緣故,在北半球的夏天,太陽將會直射北半球,太陽高度角較高,地表的能量密度也就越高,所以溫度更高,反之亦然。因此,日地距離僅變化100公里對地球的影響可以忽略。
100公里,大約是北京市中心到天津市中心的距離。對於高速上的汽車來說,大約需要行駛一個小時才能才能走完。
但是在天文上,100公里微不足道。地球繞太陽公轉的軌道是一個橢圓。地球到太陽的平均距離大約是1.5億公里。100與1.5億一比,完全可以忽略不計。因此地球到太陽的距離再近100公里,對人類沒有任何影響。
不過,要是地球離太陽的距離再近一千萬公里。就會對地球產生明顯的影響,紫外線的強度將大大增強,氣溫將會明顯升高。熱帶將不適合人類的生存。另外,因為距離發生變化,意味著地球相對於太陽的引力勢能下降,根據能量守恆定律,動能將增大。因此公轉周期將會變小。一年的時間就會因此變短了。一年將不會是365天。
地球再靠近太陽100公里,不會發生這麼樣,因為地球離太陽平均距離有1億5千萬公里,這100公里算上什麼,地球繞太陽公轉本來就有遠日點和近日點,每年七月份是遠日點,每年一月份是近日點,近和遠都相差2千多萬公里,我們地球上的人也沒有感覺近遠的變化,所以靠近太陽100公里根本無濟於事。
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