盛夏时节，地球离太阳更远，天气却更热，这是什么道理？

地球一直在围绕着太阳公转，由于地球的公转轨道并不是一个完美的正圆，而是一个有点“扁”的椭圆，因此地球与太阳的距离就会出现有规律的变化。

具体点讲就是，每年1月初，地球会运行到离太阳最近的“近日点”，在此之后，地球与太阳的距离会逐渐拉长，直到7月初地球运行到离太阳最远的“远日点”，接下来，地球与太阳的距离又会逐渐缩小，直到再次抵达“近日点”，如此周而复始。

这样的情况不免会令人疑惑，按理来说，离太阳越远地球就应该越冷，然而实际情况却是，当我们正在过盛夏时节的时候，地球离太阳更远，天气却更热，这是什么道理呢？下面我们就来聊一下这个话题。

已知地球在“近日点”与“远日点”与太阳的距离分别约为1.47亿公里和1.52亿公里，根据平方反比定律可知，这种情况会造成地球接收到的太阳辐射出现幅度约为7%的变化。

也就是说，如果只考虑距离变化，确实离太阳越远地球就应该越冷，然而影响地球冷热程度的因素，并不是只有这一种，相比之下，还一种因素的影响还要强得多，是什么呢？答案就是太阳光在地球表面的入射角度。

想象一个场景，你有一个手电筒，现在你打开它，让其光束照射在墙面上形成一个光斑，此时你就会发现，当手电筒的光束垂直于墙面时，其形成的光斑面积最小，亮度最高，而当你慢慢地把光束倾斜，让光束斜着射向墙面，光斑的面积就会增大，但其亮度却会变小。

为什么会这样呢？原理其实很简单，那就是光束垂直入射时，光线集中在了最小的面积上，因此光斑的单位面积上接收到的能量最多，而倾斜照射时，光线就被分散到更大的面积上，光斑的单位面积所接收到的能量就会降低，并且倾斜度越高，接收到能量就越低。

实际上，地球表面接收到的太阳辐射强度，也同样遵循这个原理，我们可以将其简单地理解为，地球表面被太阳光直射的区域，其单位面积接收到的太阳能量最高，而如果太阳光是倾斜的，其单位面积接收到的太阳能量就会降低，倾斜度越高，接收到的能量就越低。

重要的是，地球的自转轴相对于其公转轨道所在的平面（也就是所谓的“黄道面”），有一个大约23.5度的倾角，这就使得太阳光在地球表面的直射区域并不是固定的，而是会在一个特定的纬度范围内周期性的来回移动，这个纬度范围的最北边和最南边，就是分别位于地球北半球和南半球的“北回归线”和“南回归线”，移动的周期则为一年。

所以太阳光直射区域的这种“来回移动”，就会造成北半球和南半球接收到的太阳辐射强度出现周期性的变化，这种变化的幅度，其实可以通过一个简单的公式“I = I0 x sin(h)”来进行计算，其中的I、I0、h分别代表太阳光当前的辐射强度、太阳光垂直入射时的辐射强度以及太阳当前的高度角（指正午高度角，下同），sin表示正弦函数。

以北回归线所在区域为例，当太阳光直射区域位于这里时，其单位面积接收到的太阳辐射强度最高，而当太阳光直射区域移动到南回归线时，其单位面积接收到的太阳辐射强度最低，而此时太阳的高度角约为43度，将其代入上述公式可计算出，此时这里单位面积接收到的太阳辐射强度，只有其最高时的大约68%，变化幅度约为32%。

但这还没完，因为北回归线的纬度约为23.5度，而从上述公式可以看到，在更高的纬度上，这种变化幅度还会进一步增大。

除此之外，当太阳光直射区域位于北半球时，其在北半球照射到的经度范围就会比其他时段更大，这就会导致北半球的白天变得更长，黑夜更短，使得北半球被太阳“烘烤”的时间更长，进而累积更多的热量。所以综合算下来，整个北半球的这种变化幅度可以达到大约50%。

一个是大约7%的变化幅度，另一个是大约50%的变化幅度，哪个是决定地球冷热程度的“大佬”，已经不言而喻了。

所以问题的答案就是，“盛夏时节，地球离太阳更远，天气却更热”，其实是生活在北半球的我们特有的感受。

在这段时期，太阳光直射区域位于北半球，这使得我们这里单位面积接收到的太阳辐射强度处于全年的峰值区域，尽管此时地球离太阳更远，但一年中最强烈且持续时间最长的太阳辐射，仍然给我们带来了炎热的夏季。

据此我们也可以看到，南半球的季节与我们北半球是相反的，也就是说，当我们在过夏季的时候，南半球的人们其实是在过冬季。