THE SEASONS AND HOW THEY HAPPEN
英語里“季節(jié)”寫作“season”,源自拉丁語的動詞“serere”,意思是“播種”。這樣看來,“季節(jié)”最初應(yīng)當(dāng)只是表示春天——播種的時節(jié)。但剛一進(jìn)入中世紀(jì),這個詞語的獨特指代性便消失了。其他三個季節(jié)加入進(jìn)來,將一年平均分成了四部分:冬季,有時也叫雨季[28];秋季,生長繁殖的季節(jié)(英文“autumn”,與“增大,augmentation”和“8月,august”詞根相同;不光指代“繁殖的季節(jié)”,也指代“日益重要的人物”);而夏季的英文“summer”則來自古梵文,原本指代全年。
撇開關(guān)乎人類的實用意義或浪漫意味不談,四季的背后只有一個最最乏味的天文含義:它們都是地球每年圍繞太陽旋轉(zhuǎn)一圈的直接結(jié)果。對此,我會在合理的范疇內(nèi)盡可能講得簡單、直接一些。
地球每24小時圍繞地軸自轉(zhuǎn)一圈,每365又1/4天圍繞太陽公轉(zhuǎn)一周。為了去掉1/4這個零頭,讓歷法多少顯得更加一目了然一些(是的,它不完全準(zhǔn)確,但當(dāng)今各國是否肯花費功夫同心協(xié)力來改進(jìn)它實在是個值得懷疑的問題),每4年里我們就有一年變成366天或是閏年,除非那一年的末兩位數(shù)剛好都是零,比如900年、1100年、1300年或1900年。而數(shù)值能夠被400整除的年份又是例外中的例外。最近的一次例外是公元1600年,而下一次將是公元2000年。
地球環(huán)繞太陽的軌跡并非正圓,而是一個橢圓。它橢得并不厲害,但足夠讓有關(guān)太空中地球運行軌跡的研究變得復(fù)雜,大大超過研究正圓軌跡的難度。
地軸也并非垂直于太陽和地球所在的平面,而是以66.5°的角度相交。
但在圍繞太陽公轉(zhuǎn)期間,地軸始終保持著同樣的傾斜角度,這直接導(dǎo)致了全球不同地區(qū)之間的季節(jié)差異。
每年3月21日,地球相對于太陽的位置剛好可以讓陽光覆蓋地球表面的一半。也就是說,在這個特殊的日子里,全球各地區(qū)的白天和夜晚都完全等長。3個月后,當(dāng)完成了繞日旅行的1/4行程時,北極開始靠近太陽,而南極遠(yuǎn)離太陽。因此,北極長達(dá)6個月的極晝開始了,而南極則開始享受它每年一度的6個月極夜時光;相應(yīng)地,北半球擁有了夏季里陽光燦爛的漫長白天,而南半球開始了圍爐捧書的漫漫冬夜。想一想,當(dāng)我們在圣誕節(jié)里滑雪時,阿根廷和智利的人們正熱得幾乎中暑;我們苦熬每年一度的高溫暑熱時,就輪到他們穿上冰鞋了。
第二個在季節(jié)意義上十分重要的日子是9月23日,因為在那天,白天和夜晚再次變得一樣長,世界各地?zé)o一例外。接下來我們就來到了12月21日,這時南極開始迎接太陽,而北極轉(zhuǎn)身背離了我們的熱源。于是,北半球變得寒冷,南半球則溫暖起來。
然而,地軸的特殊傾斜與地球的自轉(zhuǎn)所帶來的,不只是季節(jié)的變換。66.5°這樣一個角度為我們帶來了五大氣候帶區(qū)域。赤道兩側(cè)是我們的熱帶地區(qū),在那里,陽光垂直或近乎垂直照射在地球表面。南北溫帶地區(qū)介于熱帶和極地之間,陽光相對不那么垂直于地面,因此,所溫暖的地面和水面面積比熱帶更大。最后是兩極地區(qū),陽光照射地面的角度如此大,即便是在夏季,每69英里寬的陽光也不得不為幾乎兩倍面積的土地提供熱量。
要單憑借文字說清楚這些不太容易。你可以到天文館了解到以上所有內(nèi)容,比起在這里看書,會懂得快得多。但我們卻很少有城市認(rèn)為有必要建造一座天文館。去找市政委員會,告訴他們,你們想要一座天文館作為圣誕禮物。等待他們在字典上查找這個高難度的字眼時(這大概要花上他們20或30年的時間),你最好還是自己找來橙子或蘋果、一根蠟燭和一點兒黑墨水,碰碰運氣來試著劃分氣候帶。一根火柴是代表南極和北極的好道具。如果有蒼蠅落在你的小小自制星球上,不要聯(lián)想。不要暗自琢磨:“假設(shè)——只是假設(shè)——我們也只是某種蒼蠅,漫無目的地在一個巨大的橙子表面爬來爬去,這個巨大的橙子旁有一根巨大的蠟燭為它照明——而這兩樣?xùn)|西其實都只是某個巨人手中的小玩具,他也只不過是想在下午消遣一下!”
想象力是好東西。
但不適用于天文領(lǐng)域。