为什么一年最热不是夏至?

向之所欣,俯仰之间以为陈迹,令人兴怀。今日思辨,倘不记之,岂不辜负大好光阴?

1.伪命题由来
(1)《两小儿辩日》中,一儿曰:“日初出沧沧凉凉,及其日中如探汤,此不为近者热而远者凉乎?”。少时受其影响,形成这样的认识:夏天最热的时候,应该是太阳距离我们最近的时候,冬天最冷的时候,应该是太阳距离我们最远的时候。
(2)随着地理知识增加,我知道了,我们在北半球,太阳到达南回归线时,距离我们最远,这一天被称为东至,太阳到达北回归线时,距离我们最近,称之为夏至。根据上面的认识,我得出这样的结论:东至最冷,夏至最热。
(3)那么问题来了,根据常识,最冷的天不在东至,而在于三九四九,俗语“三九四九冰上走”。最热的天不在夏至,而在三伏,分为初伏、中伏和末伏。
2.破题
(1)事实胜于雄辩,我必须承认“我的公理”是有问题的。那么问题在哪?一个火球,用手靠近它就热,远离它就凉,这也是生活常识呀。
(2)细细品味上面那个情节,“手靠近火球,远离火球”,不断重复操作,发现没,如果是简简单单的一次,温差感觉很明显,而你持续一段时间,这种冷热感觉就很迟钝了。对了,时间对其产生了影响,而时间影响的本质是:吸热与散热。当手靠近火球时,会吸收热量,提升自身的温度,如果操作只是一次,那么吸收的热量很少并且很快就散掉了,如果长时间的操作,吸收的热量就多,自身的温度就变高,散热也需要过几分钟。
(3)“一个物体温度变高时,应该是它存储得热量增加,温度变低时,应该是它存储的热量减少。”而存储量取决于净增量,即吸热和散热的差值。简单的举个例子说,一个容器底面积固定,高度不定,一个水管给容器加水,一个水管给容器放水。水面越高,容器储存的水量越多,而存储量的变化取决于,净增的水量,即进水管水量减去出水管水量。当净增的水量为正值,则容器水量增多,当净增的水量为负值,则容器的水量减少。
(4)所以,决定物体温度的高低,不是一瞬间的吸热与散热,而是经过一段时间,该物体存储的热量。也即:不是夏至这一天可吸收的热量最多,夏至这一天温度就最高,不是东至这一天,吸收的热量最少,东至这一天温度就最低。
3.立题
(1)影响气温的因素很多,这里我们抽象出三个因素:吸热、散热,净增量。吸热指的是吸收太阳热量,从南回归线到北回归线,太阳距离我们越远,吸收热量越少,太阳距离我们越近,吸收热量越多。散热是指:把自己的热量散发出去,而且一个物体温度越高,散热越快,温度越低,散热越慢。净增量是指:吸收的热量减去散去的热量。
(2)太阳直射与四季分布图。

天气2.jpg

(3)当太阳从春分走向夏至时,太阳距离我们越来越近,地表(此处用地表有点欠妥,)吸收的热量越来越多,温度越来越高,虽然散热也越来越大,但此时,吸热>散热,净增量为正值,所以地表存储的热量增加,温度也是上升的。

(4)一直到夏至,有所改变。此时,太阳距离我们最近,吸收热量最多,但此时温度并不是最高的,温度最高的点应该是:由吸热>散热 变到 吸热=散热时,即净增量由正值变为0时,才是临界点,才是温度最高的时候。夏至过后,太阳距离我们逐渐变远,吸热逐渐变少,但由于没有达到临界点,此时吸热>散热,温度仍在上升,但请注意,温度升高,散热增加,而吸热在减少,所以他们再“三伏”的时候,达到临界点,此时吸热=散热,温度最高。
(5)太阳继续南移,距离我们继续变远,吸热继续减少,温度变低了,散热减少了,但此时吸热<散热(这里略微难理解),所以净增量为负,,温度继续降低。
(6)一直到东至,有所改变。此时,太阳距离我们最远,吸收热量最少,此时仍是吸热<散热,温度持续走低。但过了东至,太阳距离我们又开始变近了,吸热逐渐增加,此时,还未达到临界点,吸热仍小于散热,温度更低,散热继续小。由于这个过程中,吸热增加,散热是减少的,所以再过段时间,他们就会达到临界点。
(7)终于在“三九、四九”达到了临界点,此时,吸热=散热,达到最低温度。过了这个点,太阳距离我们越来越近,吸热越来越多,吸热大于散热,温度越来越高,散热逐渐变大。但不管如何吸热是大于散热的。
(8)就这样,越过春分,前往夏至,又是一个循环,又是一年。

4.总结
不过是一孔之见。其中问题多如牛毛,我不是做科学的要求那么严谨。也不是教书育人要求无误,我只是表达我对这个世界的认识。人生何其短也,知识何其丰富也,即使我皓首也难以穷经。且用自己已知的,窥测未知的。即使是错误的,只要自己相信是对的就好,这就是我认识的世界,没必要非得遵循别人的世界。

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