《列子·湯問》中記載的“兩小兒辯日”典故，是中國人耳熟能詳?shù)闹腔酃适?。一個孩子認為，太陽早晨更大，因此太陽早晨時近、中午時遠。另一個孩子則認為，中午天氣更炎熱，應該是太陽早晨時遠、中午時近。這一難題，即便是博學的孔子，也未能裁決。

兩小兒辯日（圖源：網(wǎng)絡）

這個古老的辯題，觸及了人類對于自身與宇宙關系的樸素思考：我們感受到的冷暖，與我們同熱源的距離，究竟存在怎樣的聯(lián)系？

在現(xiàn)代天文學的背景下，這個辯題引出了一個尺度更宏大、也更令人困惑的現(xiàn)象。

如果我們把觀察的尺度從一天拉長到一年，會發(fā)現(xiàn)一個驚人的事實：在北半球最酷熱的盛夏，我們腳下的地球，恰恰處在一年中離太陽最遙遠的位置。這又是為何？

01

當三伏天遭遇遠日點

地球圍繞太陽公轉的軌道并非一個正圓，而是近似橢圓。這意味著，在公轉周期內(nèi)，日地距離在不斷變化。地球距離太陽最近的點被稱為“近日點”（Perihelion），最遠的點則為“遠日點”（Aphelion）。

遠日點與近日點（圖源：網(wǎng)絡）

遠日點出現(xiàn)在每年的7月初。此刻，中國大地正處于一年中最酷熱的時期。中央氣象臺的高溫預警頻繁拉響，橙色甚至紅色的預警信號覆蓋廣袤的國土。

2025年7月3日- 4日全國高溫預警（圖源：中國天氣）

從華北平原的北京、石家莊，到江南水鄉(xiāng)的上海、杭州，35℃以上的高溫成為常態(tài)，體感溫度在潮濕空氣的加持下更顯悶熱難當。在素有“火爐”之稱的重慶、武漢等地，氣溫沖破40℃也并非罕事。而在新疆的吐魯番盆地，極端氣溫更是可以挑戰(zhàn)生命禁區(qū)，成為名副其實的“熱極”。

中國各地高溫（圖源：中國天氣）

然而，正是在這片熱浪翻滾的土地上，我們腳下的地球，正運行在距離太陽最遙遠的軌道點上，日地距離約為1.521億公里。

在滴水成冰的1月初，地球卻又運行在離太陽最近的近日點，距離約1.471億公里。

兩者之間，存在約500萬公里的距離差，換句話說，太陽光從遠日點傳到地球，比近日點要多花約16秒半的時間。根據(jù)物理定律，單位面積接收到的輻射能量與距離的平方成反比。計算表明，地球在遠日點接收到的太陽能量，要比在近日點時少大約6.5%。

這就奇怪了：我們離太陽最遠的時候，天氣最炎熱；離太陽最近的時候，天氣卻最寒冷?？梢?，日地距離并非季節(jié)溫度的主導變量。那么，真正掌控地球寒暑變遷的又是什么呢？

02

省油黃金法則

解開謎團的關鍵——地軸傾角

答案，其實早在中學地理課本中就出現(xiàn)過：地球的季節(jié)變化，主要由地軸的傾斜引起，而非與太陽的距離。

地軸傾角，是指地球自轉軸與其軌道軸之間的交角，約為23度26分（圖源：Dna-webmaster|Wikimedia Commons）

沒錯，地球的自轉軸并不是垂直于其公轉軌道平面的，而是始終保持著大約23度26分的傾斜。這一傾斜，看似微不足道，卻深刻地改變了陽光照射地球的方式，也就成了四季輪轉、氣溫起伏的根本原因。

這一傾斜產(chǎn)生的另一個為人熟知的概念是黃赤交角，指地球公轉軌道面與赤道面的交角，同為23度26分（圖源：百度百科）

首先，地軸的傾斜，恰好決定了不同季節(jié)里太陽照射到地面的角度。

在北半球的夏季，地球的北極朝向太陽傾斜。正午的太陽高懸天空，太陽高度角大，在北回歸線附近，陽光近乎直射大地。能量高度集中，地表和大氣被高效加熱。

而到了冬季，在北回歸線以北地區(qū)，太陽光以一個很小的角度斜射而來，能量被極大分散，加熱效率大打折扣。

以北京為例，夏至正午的太陽光所傳遞的熱量強度，是冬至正午的三倍以上。這種由照射角度帶來的巨大差異，是形成冬冷夏熱的首要原因。

與此同時，地軸的傾斜還帶來了晝夜長短的周期性變化。

夏季，北半球朝向太陽，夏天日照時間長，夜晚短暫，白天吸收熱量的時間遠多于夜間散熱的時間，熱量日積月累，氣溫持續(xù)走高。冬天則相反，黑夜冗長、白晝短促，地表的熱量不僅來不及積累，很快就被寒夜帶走了。

夏至日和冬至日的晝長（圖源：網(wǎng)絡）

因此，夏季的高氣溫，是“高效率加熱”與“長時間加熱”雙重效應疊加的結果。 這兩大主導因素所產(chǎn)生的巨大影響，完全壓倒了因日地距離變遠而帶來的那一點微弱的能量衰減。

03

從古人觀察到科學規(guī)律

至此，我們可以為“兩小兒辯日”的爭論，提供一個跨越時空的現(xiàn)代解釋。孩童的觀察雖樸素，卻開啟了關于我們與宇宙關系最根本的思考——他們的爭論沒錯，只是問題的答案，遠超他們的想象。

當我們將視野推向整個行星的尺度時，才會意識到：決定冷熱交替的，并不是地球與太陽之間的距離遠近，而是地球自轉軸那始終傾斜著的23度26分。它挑戰(zhàn)著我們的直覺，為我們揭示了一個更真實、更奇妙的宇宙。

參考鏈接：
https://www.space.com/astronomy/earth/earth-is-farthest-from-the-sun-today-so-why-is-it-so-hot

https://www.space.com/what-is-perihelion

https://www.space.com/summer-solstice-when-what

來源：蝌蚪五線譜

原標題：從“兩小兒辯日”說起：現(xiàn)在地球離太陽最遠，為何卻是一年中最熱的三伏天？

編輯：Chocobo

轉載內(nèi)容僅代表作者觀點

不代表中科院物理所立場

如需轉載請聯(lián)系原公眾號