关于气候带及温带区域春夏秋冬是如何形成分析与研究获奖科研报告

关于气候带及温带区域春夏秋冬是如何形成分析与研究获奖科研报告摘

要：根据世界气候带的划分，分为北寒带、南寒带、北温带、南温带和热带5个气候带，按照中国气候带的分，分为寒温带、中温带、暖温带、北、中、南亚热带和热带以及青藏高原寒带、高原亚寒带、高原中温带和高原温带，根据世界气候带和中国气候带的划分，地球上的气候带大体上可归纳为寒带、亚寒带、温带、亚热带和热带5个等气候带，根据互联上的信息，地球上之所以出现5个气候带以及温带区域四季分明的气候都是太阳高度角引起的或称之为太阳的直射或斜射引起的，研究分析认为，太阳光没有高度角，也没有斜射光，全部是直射光，地球上的寒带、亚寒带、温带、亚热带和热带5个等气候带以及温带四季分明的气候，都是两极冰盖所散发的冷空气的影响程度不同引起的，热带是目前还没有受到两极冰盖所散发的冷空气影响或影响较小的区域。

关键词：春夏秋冬;冰川;气候带;冰期

1.概述

1.1地壳是如何的形成

根据《关于太阳系中九大行星是如何形成的推测与分析》，地球是从太阳星球分离出来的，地球初始状态其表面全部被地幔所覆盖，处于燃烧的火球状态，在火球阶段地球没有地壳，只有地幔和地核2层结构，是环境空气不间断的散发地球表面上的地幔热量，通过漫长的时间将地球表面的地幔冷却形成初始地壳，初始地壳形成以后，地球就由地幔和地核2层结构，转变为地壳、地幔和地核3层结构，当地球由2层结构转变为3层结构后，环境空气仍然不间断散发地壳下方地幔中的热量，使得地壳下方的地幔逐渐被冷却，被冷却后的地幔就形成新的地壳，使得地壳厚度不断地缓慢增加，环境空气通过45.7亿年对地幔中热量的散发，才使得地幔被冷却成现在的地壳厚度（根据互联网《地球》资料，地壳厚度为0-33km）。在地球火球阶段，地球的地表温度与现在地壳下方的地幔温度是相同的，在1000℃以上，随着地壳的增厚以及地壳对地热热量的吸收损耗作用，使得地幔中的高温热量散发到地表的热量温度逐渐缓慢的降低，根据银川平原和蚌埠市地热研究结果，目前地幔中的高温热量散发到陆地地表的平均热量温度大约为15℃左右（除长年被冰雪覆盖的高原冰川和两极陆地冰川或冰盖外）。

1.2两极冰盖和5个气候带是如何形成的

由于两极地区各有半年没有阳光照射，由于各有半年没有来自太阳光所产生热量的补充，环境空气对地幔中的热量散發速度大于其它地区，使得地幔的冷却成地壳的速度大于其它地区，导致两极地区陆地的地壳厚度大于其他地区的地壳厚度，因为，地幔中的高温热量需要通过地层的热传导作用，才能将其高温热量散发到地壳的表面，地层在传导地幔中的高温热量过程中，其地层自身会吸收损耗地热热量，由于地层吸收损耗热量的作用，地壳越薄地热散发到地表的温度越高，地壳越厚地热散发到地表的温度越低，当两极区域陆地地壳厚度达到地热散发不到地壳表面时，即地幔中高温热量散发到地表的热量温度低于0℃时，在两极处于极夜状态时，地热散发不到地壳表面的陆地区域就开始结冰，在两极陆地地区极夜开始结冰以后，一开始时可能只有面积较小的陆地区域地热散发不到地壳的表面，结冰区域的面积也可能较少，那时极夜所结的冰，到了极昼时就会全部溶化，由此，在两极地区首先出现春夏秋冬四季分明的气候。

由于受到两极陆地极夜结冰冷空气的影响，使得环境空气对地热的散发速度加快，相应的也加速了两极陆地区域地幔冷却成地壳的速度，随着两极陆地地壳的逐渐增厚，导致两极陆地区域地热散发到地表的热量温度处于0℃的以下的陆地区域面积逐渐增大，陆地结冰的面积也随之逐渐增大，陆地结冰面积的增大所散发的冷空气导致海滨结冰，随着两极陆地和海滨结冰的面积逐渐扩大，在两极区域极夜所结的冰，到了极昼就不能全部融化，通过长期缓慢的积累，由此形成大面积的冰川和冰盖，随着冰川和冰盖不断地增厚和向外扩张，与此同时除两极区域的陆地外的其他地区，通过环境空气对地幔的冷却，地壳也随着逐渐的增厚，由此导致地幔中的高温热量散发到地表的热量温度逐渐降低，随着地热散发到地表的热量温度的逐渐降低，两极冰盖所散发的冷空气的影响面积也逐渐增加，随着两极冰盖所散发的冷空气的影响面积扩大，由此在地球上形成寒带、亚寒带、温带亚热带和热带五个气候带。之所以还有热带，这是因为两极冰盖所散发的冷空气对其环境温度不产生影响或影响很小，其它四个气候带环境温度都明显受到到两级冰盖所散发冷空气的影响，仅仅是影响程度有差别而已，如果用强弱来划分不同气候带受两极冰盖影响程度的话，寒带最强、亚寒带强、温带中等、亚热带弱和热带很弱。

1.3为什么高原地区出现寒带和亚寒带

高原地区之所以出现寒带和亚寒带（如青藏高原的寒带和亚寒带），主要原因是，高原区域风速很大，来自太阳光辐射所产生的热量的热累积效应很低，即来自太阳光辐射所产生的热量在风的冷却作用下瞬间消失或热累计效应较弱，由此造成高原地区环境空气对地热的散发速度快于低海拔地区的散热速度，使得高原地区地幔冷却成地壳速度快于低海拔地区的冷却速度，造成高原地区的地壳厚度大于低海拔地区的地壳厚度，因为地层或地壳地自身的吸热损耗地热的作用，地壳越薄地热散发到地表的热量温度越高，地壳越厚地热散发到地表的热量温度越低，当高原区域地热散发得到地表温度处于0℃以下，处于0℃以下的区域就开始结冰，通过漫长时间的积累，在高原区域形成大面积的长年不能融化冰川，在受到高原冰川冷空气的影响下，来自太阳光辐射在地表所产生的热量瞬间被冷空气吸收，使之无法形成热累积效应，由此形成高原地区的寒带;高原区域亚寒带除了受高原寒带冷空气的影响外，高原亚寒带区域的地热散发到地表温度可能很低，由此形成高原地区的亚寒带。

1.4为什么只有两极和高原区域才出现长年冰盖和冰川，其他地区没有出现长年的冰川

为什么地球上除南、北极以及高原或高山有冰川或冰盖外，其他地区（如银川平原）为什么没有出现冰川或冰盖，如上所述，两极地区和高原区域之所以出现冰川或冰盖，主要原因是地热散发不到地壳表面，所以长年被冰雪所覆盖，其他地区，例如银川平原的地热散发到地表的热量温度约为14℃，所以银川平原只有在冬季受来自北极冷空气影响时，冻土深度会达到1米左右，在没有强冷空气影响时，例如，来源天气网，银川市7月份日均最低温度为20℃，冬季的冻土在夏季就会全部融解，所以没有出现长年的冰川，也就是说，凡是出现长年被冰雪所覆盖的陆地区域，都是地热散发不到地壳表面造成的，凡是地热能够散发到地壳表面区域，都不会出现长年的冰川或冰盖，海面所出现的长年冰盖（例如北冰洋的冰）是受北极陆地长年冰川或冰盖冷空气影响作用形成的，陆地或海底没有出现长年被冰雪所覆盖的区域都是地热能够散发到地壳表面的区域，这就是为什么只有两极和高原或高山区域才出现长年的冰盖和冰川，其他地区没有出现长年的冰川原因之所在。因为，环境空气仍然在持续的散发地幔中散发到地表的热量，热量的散发就意味着地幔在持续的被冷却，冷却后的地幔就会成为新的地壳，地壳会持续缓慢的增厚，随着地壳的增厚，地热散发到地球表面的热量温度会逐渐降低，地热散发到地表的降低，就意味着，环境温度会逐渐的降低，环境温度的降低就预示着，寒带将逐渐向亚寒带延伸，亚寒带将逐渐向温带延伸，温带将逐渐向亚热带延伸，亚热带将会逐渐向热带延伸，热带将会逐渐消失，当银川平原或其他地区的地壳厚度达到地热散发不到地壳的表面时，同样会出现冰川，也就是说，地球表面最终将全部被冰雪所覆盖，并由此毁灭地球上所有的生物。例如，根据互联网《月球》和《金星》资料，月球夜间温度为-183℃，因为月壳比地壳厚，月球的地热散发不到月壳的表面;金星地面温度为464℃，昼夜间没有温差，月球昼夜间温差位300℃，说明金星地面温度全部来自地热散发到地表的热量温度，同时也说明说明金星地壳比地球地壳薄，金星地热散发到地表的温度比地球地热散发到地表的温度高。这就是为什么说地热是地球上的主要热源，地球气候变化客观规律会越来越冷的原因之所在。

1.5阳光只有直射光，没有斜射光

太阳光是个巨大的光源，地球相对太阳光照来说仅为微小的点状物，因为太阳星球的直径是地球的109倍，人类在地球上用肉眼看到的太阳星球最大直径大约为1000毫米左右。如果将1000毫米除以109倍，若从太阳星球上看地球，地球仅为9.2毫米的点状物，类似地球上人看到天上的星星一般大小，太阳光照射到不足1厘米的物体上不可能产生斜射，因此太阳光照射到地球表面的每一缕光线都是垂直的，所产生的热量温度都是相同，由于时空分布温度的不同、地热散发到地表的热量温度不同、空气密度的大小和风速的大小不同以及受两极冰盖和高原冰川冷空气的影响程度不同，由此造成不同区域温度的差异。不存在“当太阳光直射获得的热量较多，当太阳光斜射获得的热量较少”的问题。

1.6自然环境温度

（1）热源

地球上的热源有2个，其一、是地热（地热是指地壳下方地幔中的高温热量，通过地层或地壳的热传导作用散发到地表的热量温度），根据《银川市平原区浅层地温场分布特征及其控制因素》和《安徽蚌埠城市规划区浅层地热能研究》研究结果，银川平原和蚌埠市的地热散发到地表温度分别约为14℃和16℃，其二、是来自太阳光所产生的热量，根据来自天气网的信息，银川市和蚌埠市7月份最高温度分别为32℃和34℃，将7月份日均最高温度减去地热散发到地表的热量温度，来自太阳光所产生的热量温度均为18℃，这是在不受北极冷空气影响条件下阳光在近地表所产生的热量温度。在这2个热源中，地热是主要热源，没有地热地球上就没有液态水和生物的地存在，例如，根据中国气象局气候公告，中国年平均温度约为10℃。根据上述两地地热研究结果，假设中国陆地（除青藏高原冰川寒带区域外）地热散发到地表温度為15℃，中国年平均温度已经比地热散发到地表的温度低5℃。

（2）环境温度

如果说，地球上春夏秋冬四季分明的气候是由太阳光直射或斜射引起的，太阳光所产生的热量温度的多少，对地热不会产生任何影响，在不考虑来自太阳光所产生热量的情况下，仅考虑地热的存在（因为地热是不分昼夜向地表散发），银川市和蚌埠市年平均温度分别不应低于14℃和16℃，而实际上以上两市的年平均温度分别为8.6℃和15.5℃，均低于地热散发到地表的热量温度，为什么以上两市的年平均温度低于地热散发到地表的热量温度呢？其实地球上的自然环境温度是由3部分组成，即环境温度=地热温度+来自太阳光产生的热量温度-来自两级冰盖散发的冷气温度，由于来自北极的冷空气对地热热量的吸收作用，使得以上两市年平均温度低于地热散发到地表温度，也就是说，来自北极的冷空气，不但吸收损耗了以上两市来自太阳光辐射全年所产生的热量温度，同时还分别吸收损耗了银川市和蚌埠市地热散发到地表5.4℃和0.5℃热量温度，由此使得银川市和蚌埠市的年平均温度低于地热散发到地表的热量温度，通过以上分析可以发现，地球上春夏秋冬四季分明的气候，不是太阳光直射或斜射引起的，而是两极冰盖散发的冷空气多少引起的。

2.地球上温带春夏秋冬是如何形成的

2.1四季的变化

地球上温带区域春夏秋冬的气候是如何变化的，现以中国为例，根据中国春夏秋冬四季的划分，分别是：春季为3月到5月，夏季为6月到8月，秋季为9月到11月，冬季为12至第二年的2月，那么春夏秋冬季节是如何形成的呢？春季：春季是从南向北逐渐进入春季，为什么从南向北逐渐进入春季，因为，从3月21日开始北极进入全极昼状态，北极冰盖逐渐消融，即冰盖面积逐渐减少，由此使得南下的冷空气逐渐减弱、北极冰盖所散发冷空气的影响面积逐渐减小，随着受北极冰盖冷空气影响面积逐渐减少，来自太阳光辐射所产生的热量与地热散发到地表的热量温度叠加效应逐渐升高，环境空气温度也就缓慢的升高，而环境温度的升高是由低纬度地区逐渐向高纬度区域推进，由此使得春季是从南向北逐渐进入春季;夏季：夏季是从南向北逐渐进入夏季，在此时间段内，北极冰盖从3月21日开始解冻，到了6月北极冰盖已经消融了大约3个月，北极冰盖所散发的冷空气已经影响不到处于夏季区域或影响很弱，同时也是来自太阳光辐射所产生的热量的积热效应最高的时段，在来自太阳光辐射所产生的热量与地热散发到地表的热量温度相互叠加情况下，达到一年中的最高温度，所以夏季天气炎热;秋季：秋季是从北向南逐渐进入秋季，为什么秋季是从北向南逐渐进入秋季，因为，从9月23日开始，北极进入全极夜状态，北极冰盖冻结的面积逐渐增大、冰盖的厚度逐渐变厚、南下的冷空气逐渐增强，来自北极的冷空气影响面积逐渐增大，由于受到冷空气的影响，来自太阳光辐射所产生的热量与地热散发到地表的热量温度叠加效应逐渐减弱，环境温度也逐渐降低，北极所散发的冷空气首先影响的高纬度地区，然后逐渐向低纬度地区延伸，所以秋季是从北向南逐渐延伸的;冬季：因为，北极区域从9月23日开始全面冻结状态，到了12月经过大约3个月的连续不断的冻结，使得冰盖的厚度明显增厚，冰盖的面积明显增大，来自北极冰盖散发的冷空气越来越频繁，由于受到北极冰盖强冷空气的频繁侵袭，来自太阳光辐射所产生的热量温度与地热散发到地表的热量温度的叠加效应达到一年最低状态，由此导致环境气温越来越低，直到第二年的1月北极冷空气影响达到最强和最频繁的时期，使得1月份的环境温度最低，冬季也是从北向南逐渐延伸的，因为来自北极冰盖所散发的强冷空气首先影响的高纬度区域，逐渐向低纬度区域发展。当冷空气由高纬度地区向低纬度地区推进时，由于受到地热对冷空气的吸收损耗的影响，冷空气的强度会逐渐减弱，为什么冷空气会逐渐减弱呢？这是因为，当环境温度高于0℃时，地热对冷空气有很强的吸收损耗作用，例如，呼和浩特市1月份最高温度和最低温度分别为-4℃和-15℃时，广州市日均最高温度和最低温度分别为19℃和10℃，两市最高温度和最低温度相差23℃和25℃，这就是地热热量+来自阳光所产生热量通过近2000公里对来自北极冷空气吸收损耗作用结果。

通过以上分析，我们可以清晰的看到，中国四季分明的气候是由北极冷空气散发得强弱引起的，即春季是来自北极冷空气逐渐减弱过程，夏季不受北极冷空的影响，秋季是来自北极冷空逐渐增强过程，冬季则是冷空气影响最强时段，由此形成春夏秋冬四季分明的气候。同理世界其它地方的温带区域的四季分明的气候，同样是两极冰盖散发得冷空气强弱引起。阳光没有高度角或斜射光，全部是直射光。

2.2同纬度环境温度比较

表1是北半球中国的漠河市和德国柏林市全年各月日均最高温度和日均最低温度的比较表，从表中可以看出，中国的漠河市与德国柏林市7月份日均最高温度和最低温度分别相差3℃和2℃，而1月份漠河市与柏林市日均最高温度和日均最低温度分别相差23℃和34℃，如果说，春夏秋冬四季分明的气候是太阳光直射或斜射引起的，那么以上2个城市地理纬度基本相同，来自太阳光所产生的热量应该是基本相同的，四季的环境温度也应该基本相同，但通过比较，两市1月份和7月份温差非常明显，这是为什么呢？这就是北极冰盖所散发的冷空气造成的。因为，根据360百科《巴伦支海》的资料，“巴伦支海冬天北部的平均温度是-25℃，西南部是-5℃，巴伦支海是北冰洋中最暖的海，海区大部分有结冰现象，但西南部长年不结冰，成为北极圈内长年不封冰的海域”，柏林市处于巴伦支海的西南面和波罗的海的南面，由于巴伦支海海水热量对来自北极冰盖冷空气的吸收损耗作用，使得来自北极冰盖所散发的冷空气对德国柏林市影响小，同时受到波罗的海海水热量对北极冷空气的再次吸收损耗作用，来自北极冷空气对柏林市的影响进一步降低，使得柏林市冬季温度明显高于漠河市，而北极冰盖所散发的冷空气到达中国的漠河市全部为陆地，没有海水热量对冷空气的吸收损耗作用，陆地结冰以后对来自北极冰盖的冷空气基本上没有吸收损耗作用或吸收损耗作用很小（根据相关资料，漠河市冬季的冻土深度可达2米以上），由此导致漠河市冬季环境温度明显低于柏林市的环境温度，通过两市的全年的环境温度比较，可以看出，北半球春夏秋冬四季分明的气候与北极冰盖散发冷空气的多少密切相关，与太阳光直射或斜射没有任何相关性。

2.3世界0℃等温线分析

1月份是北半球冬季的最冷月，根据互联网世界1月份和7月份0℃等温线图绘制的示意图（见图1），可以看出，位于大西洋和太平洋0℃的等温线，大约在北纬60度附近，而位于北美洲的美国和位于亚洲的中国1月份0℃等温大约在北纬30～40度之间，从一月份0℃等温线可以清楚地看出，太平洋、大西洋的海水的对来自北极的冷空气有明显的吸收损耗作用，而陆地对冷空气的吸收作用小，0℃等温线在陆地区域出现了明显的向南凸出（例如中国和美国），在遇到海洋时，0℃等温线明显向北凹陷（例如太平洋和大西洋），从0℃等温图上看，北半球1月份的0℃等温线为起伏较大的曲线;一月份是南半球为夏季，而南半球1月份的等温线在南极冰盖的周边，大约处于南纬62度～67之间，0℃等温线相对比较平滑，没有出现明显的凸出和凹陷，这就是海水热量对冷空气的吸收损耗作用结果。

7月份南半球为冬季，从互联网中世界七月分0℃等温线可以看出，南半球的0℃等温线大约在南纬50～60度之间，0℃等温线有明显的北抬，而0℃等温线仍然比较平滑，没有出现明显的凸出或凹陷，因为，南极地区四周都是海洋，沒有陆地与南极大陆连接，由于海水热量对冷空气的吸收损耗作用，所以南半球0℃等温线相对比较平滑，并且0℃等温线均处于海洋之中。七月份北半球为夏季，从7月份的等温线图上看，看不到北半球0℃等温线，说明北半球7月份0℃等温线在北极圈以内。

通过世界1月和7月0℃等温线分布图分析，可以清楚地说明，地球上温带区域的春夏秋冬四季分明的气候，与两极冰盖大小、冷空气南下和北上的多少密切相关，也就是说，随着冷空南下或北上逐渐增强，天气就逐渐的变冷，随着南下或北上冷空气逐渐减弱，天气就逐渐转暖。如果说，地球上春夏秋冬是太阳光直射或斜射引起的，其纬度相同其等温线应该是相同的或基本相同。但从北半球1月份0℃等温线看，其0℃等温线不在相同地理纬度上。由此说明，地球上气候的四季的冷热变化是南极和北极冰盖散发的冷空气引起的，而不是太阳光的直射或斜射引起的。

3.分析依据

3.1如果地球上温带区域春夏秋冬是太阳光辐射直射或斜射引起的，在北半球的冬季，纬度相同，其地表温度应基本相同或相差较小，然而，实际上地球纬度相同的地区，在冬季环境温度有明显的差异，之所以有明显的差异，只有一种可性，地球上的温带区域春夏秋冬不是太阳光线的直射或斜射引起的，而是两极地区南下或北上的冷空气的多少引起的。

3.2南极和北极地下蕴藏着大量的煤炭和石油，说明两极地区经历过漫长的高温期和非常炎热的天气，并使之出现大量的生物，才能在其地下才有蕴藏着大量煤炭和石油，也就是说在两极冰盖未出现以前，两极地区与其他地区一样，有适宜植物生长的温度条件，如果两极区域像现在这样被冰雪所覆盖，就不可能有生物生长的条件，在两极地区地下就不可能储藏大量煤炭和石油。因此，地球上春夏秋冬四季分明的气候只能是从两极区域开始的，随着冰盖不断的扩张，将四季分明的气候推送到远离两极区域。

3.3地热是不分昼夜的向地表散发，根据银川平原和蚌埠市浅层地热研究结果，两地地热散发到地表的温度分别约为14℃和16℃，来源天气网，银川市和蚌埠市1月份日均最高温度分别为0℃和7℃和日均最低温度分别为-11℃和-1℃，两市1月份的日均最高温度和日均最低温度均低于地热散发到地表的热量温度，如果说春夏秋冬是太阳光斜射或直射引起的，不会影响其地热散发到地表的热量温度，通过地热散发到地表的热量温度分析，说明春夏秋冬四季分明的气候是两极冰盖所散发的冷空气强弱引起的。

4.相关说明

4.1关于太阳光直射或斜射问题

太阳星球距离地球1.5亿km，地球相对太阳光辐射来说仅仅是微小的点状物，巨大的太阳光源照射到微小的物体上，怎么会出现阳光的斜射问题呢？这是因为，地球是圆形的，使得人们在视觉上产生错觉，而视觉上的错觉，是因为太阳光的照射对地形地物造成的阴影面积大小或长短引起的，太阳是在北回归线和南回归线之间运行，从南回归线运行到北回归线，对不同的南纬和北纬维度区域所形成的地形地物阴影面积的大小或阴影的长短是不相同的，从地形地物的阴影面积大小或长短上看，太阳光似乎存在直射和斜射状态，例如，当太阳在赤道以南运行时，尤其到了北半球冬季，南北朝向的房屋，太阳光线能够进入朝南的门窗，朝北的门窗始终处在太阳光照射的阴影之中，当太阳在赤道以北运行时，尤其是到了北半球的夏季，南北朝向的房屋，太阳光线进不了朝南的门窗，也进不了朝北的门窗，中午时分人体的阴影就在自己的脚底下。由于太阳的运行轨迹是在南北归线之间移动，当太阳在赤道以南运行时，对北半球地形地物上所产生的阴影面积要大一些，南半球的阴影面积要小一些，反之，当太阳在赤道以北运行时，对北半球地形地物所产生的阴影面积要小一些，南半球的阴影面积要大一些，阴影面积的大小或长短，不是太阳光光斜射造成的，而是地球是圆形造成的。

4.2早中晚温差是如何形成的

可能有人会问，如果太阳光辐射照射到地球上每一缕阳光都是直射光，产生的热量都是相同的，那么早、中、晚的温差又如何解释，实际上早晚的温度低不是太阳光斜射引起的，中午的温度高也不是太阳光直射形成的。那么早中晚温差是如何形成的呢？早晨的温度低是因为夜间没有太阳光所产生的热量补充，夜间受环境空气持续向空中散发热量，使得夜间温度逐渐降低，所以一般凌晨的温度最低，从早晨到中午时分温度是逐渐升高的，为什么是逐渐升高，其一、是太阳光产生热量受地形地物阴影的影响（例如，在炎热的夏季，人们在树阴下会凉快很多，这就是树冠对来自太阳光的拦截作用，造成太阳光在地表产生热量的降低），其二、太阳光在地表通过碰撞和摩擦产生热量，对地表温度的升高需要时间（类似烧水，将冷水加热到温水和开水需要的延长时间一样），即地表温度是随着时间的延长逐渐升高的。在太阳刚刚升起时，其地形地物的阴影面积非常大，是地形地物的阴影面阻挡了阳光的照射到地表的面积，所以在地表产生的热量少，从太阳升起到正午，其地形地物的阴影面积逐渐减少，太阳光在地表所产生的热量逐渐升高，到了正午时分，阴影面积最小，在北半球低纬度区域的夏季甚至基本上看不到阴影，随着阴影面积的减少，来自太阳光对地表所产生的热量逐渐升高，环境温度也就逐渐升高，过了正午，地形地物的阴影面积开始逐渐增大，但阴影面积的增大有一个过程，所以一般在下午2点钟左右温度最高，随后，随着地形地物的阴影面积逐渐增大，太阳光照射到地表面积逐渐减小，随着阳光照射地表面积的减小，来自太阳光在地表所产生的热量逐渐减弱，环境温度也随之缓慢的降低，所以，傍晚的环境温度比下午2点钟时的温度要低。而地形地物阴影面积大小或阴影的长短，则是地球是圆形造成，太阳光照射到地球表面不存在斜射光问题，全部是直射光。

4.3关于地形地物的阴影为什么会导致温度降低

（1）太阳在地球上产生热量的基本原理

根据《关于排放二氧化碳与气候变化之间的关系分析与研究》得出的结论，来自太阳的光辐射无论直射光或反射光均没有热量（因为，太阳星球距离地球1.5亿公里，月球距离地球38万公里，在此距离范围内除地球的大气层外，全部是真空带，真空中没有介质，就不能传递热量，例如，保温杯就是利用真空层进行隔热的，但不论是太阳光或地表的反射的太阳光（如月光）都能穿越真空带，使得阳光和月光都能照射到地球的表面上），那么为什么太阳光辐射能够给地球大气层和地表带来热量呢？虽然太阳光没有热量，但有动能能量（根据互联网《光子》资料，光子的动量在1926年由康普顿在实验中观测到，康普顿也因此获得诺贝尔奖，光子的物理性质资料显示：“光子具有能量，也具有动量，更具有质量”，根据动量的解释，在物理学中，动量是与物体的质量和速度相关的物理量。由此说明，其一、阳光是由光子组成，其二、光子在运动时，就表现出物质存在，在现实中，物质与物质在高速碰撞和摩擦时就会产生热量，例如，宇宙飞船的返回舱在进入大气层后，在返回舱的外表面与空气中的物质通过碰撞和摩擦会产生1000℃以上高温热量，此时返回舱为大物质，空气中的物质是小物质，而阳光通过光子与环境空中或地表上物质碰撞和摩擦時，光子是小物质，环境空气和地表上的物质是大物资，但其基本原理完全相同，即物质与物质在高速碰撞和摩擦时就会产生热量，所不同就是光子的质量很小，但其光速远大于返回舱的运动速度），人们通常所说的太阳能就是太阳光辐射的动能能量，即太阳星球强大的热能能量转换为太阳光的动能能量，当太阳光进入地球大气层后，再由阳光的动能通过与大气层中和地表上的物质碰撞和摩擦产生热量，阳光是通过光子与大气层中和地表上物质碰撞和摩擦实现能量的转换，即由阳光光子的动能能量，转换为热量，并由此在环境空气和地表上表现出来自太阳光热量的存在，碰撞和摩擦产生热量只有物理过程，没有化学过程，与何种物质没有关系，在一定的光波范围内只要遇到阻挡物就会产生热量，因此，在环境空气中接受太阳光产生热量以及维持环境温度存在的主要温室气体是占环境空气99%以上的氮和氧，而不是二氧化碳等微量气体（在地球大气层中所有的物质都是热量的载体，只有所有的物质都获得同等的热量，才能表现出温度的存在，因为，在1m3空气中的质量为1293克，CO2仅占0.8克，将CO2定义为温室气体，就等于定义了0.8物质获得热量=1293克都获得了热量，实际上0.8克物质获得热量≠1293克物质都获得了热量，因此，CO2不可能是温室气体）。为什么在一定光波范围内，因为光波越短产生的热量越多，光波越长产生的热量越少，超过一定的光波长度就不具备产生热量的能力，例如，（1）在地球大气上界的太阳光辐射的光谱中99%以上波长在0.15～4.0微米之间，太阳光在距离地面500米高度处的热层产生1000K的高温（来源《大气科学辞典》（气象出版社，1994版），（2）在近地面的太阳光辐射的波长在0.2～1000微米之间，根据上述银川市和蚌埠市来7月份日均最高温度分析，来自太阳光所产生的热量温度仅为18℃，（3）超过一定的光波长度就不具备产生热量的能力，例如月光，月光是月球表面反射的太阳光，与地球表面反射的太阳光长波辐射性质完全相同，月光不能给地球带来热量，说明经地表反射的太阳光长波辐射（类似水力发电中的水轮机的出水，因为水轮机进水有位能，可推动水轮发电机的转子，出水位能就消失了）已经失去了动能能量，所以不能给地球上带来热量。

（2）地形地物的阴影对阳光产生热量的影响

由于来自太阳光辐射所产生热量的多少与物质的密度密切相关，密度越大产生的热量越多，密度越小产生的热量越少，因为，环境空气的密度远小于地表上的物质密度，来自太阳光在环境空气中所产生的热量远低于阳光在地表物质上所产生的热量温度，因此，当阳光被地形地物阴影遮挡后，阳光在地表上所产生的热量就会减少，散发到环境空气中的热量温度就会降低，也就是说，近地表的环境空气温度，除阳光在环境空气碰撞和摩擦产生的热量温度外，主要的热量温度来源于阳光在地表物质上所产生的热量温度，因为地表上的物质密度远大于环境空气密度，太阳光在地表所产生的热量温度远大于在环境空气中所产生的热量温度（根据互联网《城市热岛效应》，如夏日里草坪温度为32℃时，水泥地面温度高达57℃，这就是物质密度不同所产生的温差），地表被来自太阳光加热后，其热量就会散发到环境空气之中，环境空气吸受到地表散发的热量后，环境温度就会升高，因此，只有地表被来自太阳光通过碰撞和摩擦产生热量的温度升高以后，环境空气才能吸收到地表散发的热量温度，近地表的环境空气温度才会逐渐升高。这就是地形地物的阴影为什么会导致阳光所产生热量的降低的原因之所在。确切的说，气象站百叶箱中的环境温度=来自阳光在环境空气中产生的热量温度+来自阳光在地表产生热量后被环境空气吸收的热量温度+地热散发到地表后被环境空气吸收的热量温度-两极冰盖散发的冷空气的冷气温度等四部分构成。

来自阳光所产生热量的累积效应与风速的大小密切相关，风速越大热累积效应越低，风速越小热累积效应越高，在自然环境中风速是随着距离地面的高度增加而增大，因为近地面的风速最小，热累积效应最高，这也是为什么阳光从天上来，近地表环境温度最高的原因致所在。

4.4关于冰期问题

可能有人会问，既然春夏秋冬是从两极区域开始形成的，那么冰期又如何解释，根据互联网360百科《冰期》资料，地球上曾经发生过五段冰期，分别是约24亿至21亿年前--休伦冰期，约8.5亿至6.35亿年前—成冰期，约4.5亿至4.2億年前--奥陶纪冰期，约3.6亿至2.6亿年--石炭纪冰期，约258万年前—第四纪冰期，研究认为地球上没有发生过冰期，因为，其一、地球上之所以有水，是在地球火球阶段燃烧大气层中的氢形成的（发现氢元素的科学家，将其定义为可燃烧空气的水，其化学反应式为：2H2+O2=燃烧=2H2O），也就是说，地球是由高温向着低温的方向发展，地球直到5.42亿年前的寒武纪才出现生物大爆发，那时的地球表面温度可能绝大部分区域才下降到100℃以下，地球上才有液态水的存在，又何来冰期？其二、估计从石炭纪3.6亿年前开始到2.52亿年前二叠纪结束，当时全球地热散发到地表的平均温度估计在50℃～35℃之间，在于此高的温度条件下，如何出现冰期，其三、目前除两极区域大部分陆地和高原冰川区域地热散发不到地壳表面、并由此形成长期被冰雪覆盖的冰川或冰盖区域外，其它区域地