四季的形成

「季節」(season)一詞源於拉丁語動詞「serere」,這個詞的意思是「播種」。由此可見,「season」原來只用於表示春天——「播種的季節」,但是在中世紀初,「season」失去了原有的專有含義,把其他三個季節也加入進來,來代表一年中的四個部分:冬季(winter),或者「潮濕的季節」(wet sea son);秋季(autumn),或者「增長的時期」;夏季(summer),是古代梵語對全年的稱謂。

四季影響著人類的日常生活,甚至浪漫情懷,除此之外,四季還具有令人乏味的天文背景,因為四季的循環往復是地球圍繞太陽旋轉的直接結果。

地球每24小時自轉一周,圍繞太陽公轉一周的時間是356.25天,為了使曆法規範,我們將每年的0.25天疊加起來,這樣每四年就有一年是366天,這就叫做閏年。以兩個0結尾的年份沒有閏年,比如900年,1100年,1300年等;可是,這些年份中能夠被400整除的年份卻可以有閏年,這算是例外中的例外。最近一次的特例是公元1600年,下一次則是公元2000年。

地球圍繞太陽運行的軌跡並不是一個正圓形,而是橢圓形。雖然它還不算標準的橢圓形,但是對於人類研究地球運行的工作,已經增加了許多複雜因素。另外,地球的軸與太陽同地球之間的平面之間不是—個直角,而是—個66.5°的傾角。當地球圍繞太陽運行時,地軸始終保持著這個角度,這就直接導致了世界不同地方不同季節的差異。

3月21日,地球和太陽所處的位置使得太陽光剛好均勻地照射著地球表面的一半,於是在這一天,世界各地的晝夜長短是一樣的。三個月後,當地球完成了其公轉行程的四分之一時,北極地區完全正對著太陽而南極地區則完全背向太陽,於是北極開始歡度每年的長達六個月的白晝,而南極卻在安享長達六個月的黑夜。當北半球陽光燦爛的漫長夏季開始時,南半球的人們就要在火爐旁,一邊讀書,一邊消磨著漫漫冬夜。但是,你要知道,當北半球的人們在聖誕節滑冰時,澳大利亞、阿根廷卻正在忍受著夏季烈日的煎熬以至於許多人死於中暑,而當滾滾熱浪襲擊美國時,他們又在點燃他們的壁爐了。

四季更替的第二個比較重要的日期是9月23日,這是一年中第二次全球各地黑夜和白天長度相等的日子。然後,在12月21日,南極轉過臉來面向太陽,而北極則與這個大熱源揮手告別,這時北半球歲值嚴冬,而南半球正當盛夏。

氣候帶

然而,地軸獨特的傾斜和地球自身的旋轉,並不是形成四季變遷的全部原因。地軸66.5°的傾角還將地球劃分為五個溫度帶。赤道兩側是熱帶區,那裡的陽光幾乎是垂直地照射著大地。南北溫帶區位於熱帶區與兩極地區之間,在那裡太陽光線並不是垂直的,所以它可以溫暖比熱帶區更廣闊的土地與水面。至於兩極地區的太陽光線的角度如此之小,以至於在夏季一束陽光所照射到的地表面積要比其自身面積大一倍。

單憑文字解釋這些問題,或許並不能使你全部明白。你可以去參觀天文館看看巨大的太陽系模型,那裡的一切能比書本更快地幫你理解有關地球的問題。但是,只有少得可憐的城市認為有必要修建一個天文館。你可以到市政廳去找那些老爺們,告訴他們,你要一個天文館——作為聖誕禮物。當他們到字典裡費勁兒地去查什麼叫天文館時(也許他們得花上20或30年時間才能找到答案),你最好去找些橘子、蘋果和一根蠟燭,再用墨水來劃分溫度帶,自己演示四季的交替。用一根火柴點燃蠟燭,就能給「南極」和「北極」帶去白晝,或者長夜。如果有一隻蒼蠅飛到你自製的地球上時,你千萬不要瞎想:假設——僅僅是假設——我們人類也是這樣一隻小飛蟲,在一隻碩大的橘子表面漫無目的地亂爬,一支更碩大的蠟燭在照耀著這個橘子和飛蟲,而它們都不過是一個龐然大物在飯後消遣時掌中把玩的小玩意而已。

想像是有益的。

但是,千萬不要在天文學領域內進行想像。

《人類的家園》