地球的轨道偏心量是否足以引起较小的季节,而没有轴向倾斜?


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我正在阅读有关一个系外行星的季节没有轴向倾斜的问题的答案,一些响应者提到,轨道偏心率可能会产生类似的影响,但是与地球相对,轨道偏心率必须是“非常偏心”。 “非常接近圆形。”

如果地球根本没有轴向倾斜,那么它的偏心率是否会高到足以对居民产生任何明显的影响?即使它没有引起温度的重大变化,对于科学前的人们来说也足以追踪岁月的流逝吗?


以下是一段有关系外行星可能如何经历季节的很好的视频,《权力的游戏》。当然,《权力的游戏》的季节很混乱。但是视频暗示季节可能来自轴向倾斜,问题所提出的偏心率,或者来自恒星亮度输出的变化。造父变星周围的季节是什么?m.youtube.com/watch?v=JKrn4P4c5ps
Mark S

Answers:


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非常酷的问题。我想在这里详细介绍一下,因为否则将只有一个段落的答案,而且我认为这不会减少。所以去。

在太阳系行星具有相当低的轨道偏心率(见为更多的偏心值)。水星的上端是偏心度0.2056。下端是金星,为0.00677。地球介于两者之间,但相对较低,为0.0167。近日点和顶翼点之间的距离为500万公里-轨道平均半径约为1.5亿公里。但是请注意,离心率总是在变化。

如果没有轴向倾斜,我们当然会有“季节”,但它们很可能不会引起太大变化。正如维基百科所说

由于增加了在远日点的距离,因此来自太阳的太阳辐射只有93.55%像近日点一样落在给定的土地上。

但是在页面上,它说

轨道偏心率会影响温度,但是在地球上,这种影响很小,并且不受其他因素的影响。研究表明,离太阳越来越远,整个地球实际上实际上会稍微变暖。这是因为北半球比南部拥有更多的土地,并且土地比海洋更容易变暖。

因此,更多的土地意味着地球可以更好地吸收热量,从而抵消了距离的变化。

但是我觉得那很无聊。是不是 因此,让我们计算一下地球偏心轨道要有四季而没有轴向倾斜的情况。从上图在这里我们可以看到,平均最高温度半球是22摄氏度,而最低的是8摄氏度。

在此处输入图片说明

那其他行星呢?

随着我们离太阳越来越远,有一个稳定的下降趋势(维纳斯是一个例外,由于其失控的温室效应)。对于地球,平均表面温度为287 K(15摄氏度)。因此,最大值为295 K,最小值为281 K(开尔文=摄氏+ 273)。将其与其他行星进行比较。

我制作了一个图表,不幸的是我无法在此处粘贴,该图表表明表面温度为295 K,行星必须-距离我们不远。相对而言。大约从星星0.975 AU。要具有281 K的表面温度,它必须离恒星1.05 AU。顺便说一下,这忽略了陆地/海洋吸收的不同水平。

因此,实际上,如果地球的轨道偏心率约为0.35,那么它的季节可能适中。

我希望这有帮助。

注意:出于准确性和时间的考虑,我使用了这个偏心率计算器。如果有人可以检查我的总体计算结果,我仍然有义务。


很棒的答案!事实与推断之间的平衡。正是我想要的!
Nerrolken

@Nerrolken我很高兴!
HDE 226868

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我添加了图表。我希望你不要介意。值得指出的是,南半球与北半球的14度仅相差4摄氏度。地球赤道附近的大部分土地都没有四季,而海洋往往是缓冲带,因为水可以循环。偏心度为14度将比地球目前经历的大部分季节变化大。赤道的季节性波动较大,但接近民意调查的幅度较小。通过该图表,整个地球的平均季节性温度变化约为9度。
userLTK
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