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神秘的太阳

2019-10-11 太阳系

神秘的太阳
两小儿辩日的故事,流传了千载,尽人皆知。想当年,孔夫子东游途中,适逢俩小儿辩斗。问其故,一儿以“日初出大如车盖,及日中则如盘盂”而认为“日初出时离人近,而日中时远,”另一小儿不甘示弱,以“日初出沧沧凉凉,及至日中如探汤”而认为“日初出远,日中则近”。
要回答这个问题,先得从地球的自转和公转谈起。自转产生了昼夜更替,公转出现了地球上的四季变化。——春、夏、秋、冬。地球运行到近日点时,北半球是寒冷的冬季,处在远日点时则为夏季,不难看出地面获得热量的多少,不在于距日远近,关键是取决于太阳高度角的大小。
太阳高度角愈大,等量的太阳辐射散布的面积愈小,光热集中,地表单位面积处获得的太阳辐射愈多,地面温度就愈高。正午是一天中太阳高度角最大的时候,再加之空气透明度好,被空气分子或微小尘埃散射的阳光少,因之使人感到火辣辣的“如探汤”。清晨,太阳始出地平线,高度角较小,斜射厉害,阳光散布面积大,单位面积上获得的热量就少。还有一个原因是,清早空气湿度大,并且阳光穿行在地面厚密的空气中,散射的阳光多;其三是地面经过这一夜的长波辐射本身丧失热量多,地面热量亏损至低谷,气温降到最低点,人自觉感到“沧沧凉凉”,格外寒冷。现在我们再来谈一谈太阳的大小吧。我们平时都有这样的经验:一个物体处在一些小物体中间,就会显得大些,而处在一些大的物体中间就会显得小些。太阳在初升时,地平线上只有一角天空,而且附近仅有树木,房屋等做它的陪衬因此显得大;而正午时分,太阳站在头顶上时,广袤的苍穹做它的陪衬,因此就显得小了。
还有一个现象,就是我们看白色的图形,总比看同样大小的黑色图形要大一些,这在物理上称“光渗作用”。当太阳初升时四周的天空不很明亮,相对之下,太阳与陪衬物的亮度相差没有那样悬殊,这也使我们看起来太阳在初升时显得大些。古人云“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”这正是观察角度不同造成人们的视觉发生错觉。
事实上太阳的大小,对于短暂的人类历史而言,变化微乎其微,更何况一天呢?