黄赤交角变化对五带范围的影响

黄赤交角：地球在公转过程中产生的地球轨道面即黄道平面与赤道平面产生的夹角叫黄赤交角，目前为23°26′。黄赤交角为23°26′，则地轴与黄道平面的夹角为66°34′。（如图1）

图片1
由于黄赤交角的存在，一年中随地球绕日公转，太阳直射点在南、北回归线之间来回移动，产生四季交替和正午太阳高度变化，有了五带的划分。地球上的五带是这样界定的：有太阳直射的区域为热带，有极昼极夜的区域为寒带，既无太阳直射也无极昼极夜的区域为温带。 图示解读：以夏至日为例。太阳光直射23°26′N，赤道平面与黄道面夹角∠a=23°26′，因晨昏线与太阳光垂直且过地球球心，利用几何原理可知地轴与晨线的夹角为∠b=23°26′。地轴与黄道面夹角为66°34′。此时，地球上出现极昼的地方为66°34′N以北地区，66°34′S以南出现极夜。（如图2）
图2
当黄赤交角为23°26′时，则全球五带划分：23°26′N至23°26′S之间为热带，纬度高于66°34′为寒带，23°26′至66°34′之间为温带。回归线与极圈度数互余，即二者和为90°
当黄赤交角增大，例如增大至30°，则太阳直射点变为一年间在南北纬30°之间来回移动。同样以夏至日为例，太阳直射新北回归线即30°N，赤道平面与黄道面夹角∠a=30°，则地轴与晨线的夹角变为∠b=30°。于是出现极昼的纬线变为60°N，则北寒带的范围变为60°N以北地区，同样，出现极夜的纬线变为60°S，南寒带的范围变为60°S以南地区。因而热带范围较原来增大、寒带范围也较原来增大，而温带范围变为南北纬30°至60°之间区域，较原来缩小。（如图3） 同理，若黄赤交角减小，例如减小至20°，则太阳直射点变为一年间在南、北纬20°之间来回移动。夏至日，太阳直射20°N，赤道平面与黄道面夹角∠a=20°，地轴与晨线夹角为∠b=20°。出现极昼的纬线变为70°N，北寒带的范围变为70°N以北地区，南寒带为70°S以南地区。温带范围变为南北纬20°至70°之间区域。因而热带范围较目前减少，寒带范围也减少，而温带范围增大。（如图4）
图片3和4
综上：若黄赤交角变大，地球表面热带范围变大、寒带范围变大、温带范围缩小；黄赤交角变小，地球表面热带范围减少、寒带范围减少、温带范围增大（图5）。
图5

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