51单片机教程:太阳什么时候离地球最近

1、早晨和中午的太阳距离地球的远近是一样的。
理由是：太阳离我们远约6,400 公里（即地球的半径），但这个差别相对地球与太阳的距离来说可算是微不足道（地日距离约为150,000,000公里），所以早上和中午的太阳基本上可以说是一样远的。为什么早晨的太阳看起来较中午时大呢?这是视觉的差误、错觉。同一个物体，放在比它大的物体群中显得小，而放在比它小的物体群中显得大。同样道理，早晨的太阳，从地平线上升起来的背衬是树木、房屋及远山和一小角天空，在这样的比较下，此时太阳显得大。而中午太阳高高升起，广阔无垠的天空是背衬，此时太阳就显得小了。其次，同一物体白色的比黑色的显得大些，这种物理现象叫做“光渗作用”。当太阳初升时，背景是黑沉沉的天空，太阳格外明亮；中午时，背景是万里蓝天，太阳与其亮度反差不大，就显得小些。
2、中午的时候近，早上的时候我们是离太阳远，
理由：相对在同一的距日点上，中午的时候，地球自转到正对太阳，和早上看太阳的时候，之间有个角度差别，几何计算，假设太阳不动，为一个点，地球的早晨和中午的观测，在一个球面上相差一段弧度，具体怎么算，我还没算，但是可以想的出来，中午的时候是比早晨近 那么一点点。
3、要分情况讨论呢，要是在两个极点，就不管早上中午还是晚上，一样近了。要是在赤道上，正午比子夜少了一个地球的直径距离。
我以为，以上3种情况解释的似乎有道理，但是都不是考虑的太全面，地球由近日点向远日点运动的这段时间是一种情况，由远日点向近日点移动的这段时间是一钟情况。而这两种情形主要是由于地球公转所引起的早晨和傍晚的太阳看起来又大又圆，而中午的太阳看起来要小一些，那末，在一天之内，是中午的太阳离我们近，还是早晨和傍晚的太阳离我们近呢？
众所周知，地球环绕太阳运行的轨道是一个椭圆的轨道，地球距离太阳的远点距离为15200万公里，近点距离为14700万公里，两者相差500万公里，地球环绕太阳运行一周用时365天，也即8760小时，其沿径向运动的距离为1000万公里，沿径向运动的平均速度为1141.5公里/小时，从早晨到中午的时间按6小时计，则地球距离太阳由于地球沿径向运动速度产生的位移为：6849公里，显然，这一量值大于地球的半径。由以上分析可知，一天之内太阳何时离我们更近，是由地球在太阳轨道上的位置决定的。当地球到达近日点（冬至12月22日前后）太阳离地球最近，从这一天开始，地球开始远离太阳，一直到远日点（夏至6月22日前后）这一天达到最远，因此，地球从近日点往远日点运动的过程中，每天早晨的太阳总会比中午的太阳离我们近。而从远日点到近日点运动的过程中，每天早晨的太阳则总比中午的太阳远。

问：早晨的太阳离地球的远呢？还是中午太阳离地球近呢？

早晨和中午的太阳距离地球的远近是一样的。为什么早晨的太阳看起来较中午时大呢?这是视觉的差误、错觉。同一个物体，放在比它大的物体群中显得小，而放在比它小的物体群中显得大。同样道理，早晨的太阳，从地平线上升起来的背衬是树木、房屋及远山和一小角天空，在这样的比较下，此时太阳显得大。而中午太阳高高升起，广阔无垠的天空是背衬，此时太阳就显得小了。其次，同一物体白色的比黑色的显得大些，这种物理现象叫做“光渗作用”。当太阳初升时，背景是黑沉沉的天空，太阳格外明亮；中午时，背景是万里蓝天，太阳与其亮度反差不大，就显得小些。

地球绕日公转轨道是一个接近正圆的椭圆，太阳位于椭圆轨道的一个焦点上,这样在一年内、乃至在一天内，日地距离都在不停的变化之中。

每年1月初，地球位于绕日公转轨道的近日点，日地距离达到最小值，约为1.471亿千米。
每年7月初，地球位于绕日公转轨道的远日点，日地距离达到最大值，约为1.521亿千米。

跟日地平均距离（1.496亿千米）相比，日地距离在一年之内的变化差值（0.05亿千米）几乎可以忽略不计。那么在一天内，日地距离的变化更是微不足道了。

如果非要把早晨和中午的日地距离作以比较的话，有人会认为中午的太阳会更近一些， 理由是，早晨太阳从地平线方向照过来，比中午的太阳远了一个地球半径的距离。
这种说法对不对呢，我们来分析一下。

从上面的数据可知，从1月份到7月份，半年的时间里，日地距离变化幅度达到500万千米（1.521亿千米减去1.471亿千米），每天内的变化值为2.7万千米，从早晨到中午大约6小时，为四分之一日，日地距离变化值约为6700千米，这个值已大于地球的半径。

如果地球正在向近日点运动，从早晨到中午，一方面确实近了一个地球半径左右的距离（6300多千米），另一方面经过四分之一日，日地距离也近了6700千米，两者叠加，中午离太阳更近了。

但如果地球正在向远日点运动，从早晨到中午，一方面从地球到太阳也近了一个地球半径左右的距离（6300多千米），可是另一方面经过四分之一日，日地距离却远了6700千米，两者叠加，中午离太阳就更远了。

因此到底是中午离太阳近，还是早晨离太阳近，要具体问题具体分析。

太阳什么时候离地球最近？

据我国古代《列子·汤问篇》记载，在两千多年前的春秋时期，就有人争论过太阳什么时候离我们最近这个问题。

一个说：物体离我们越近，看起来就越大些；离我们越远，看起来就小些。早晨刚升起来的太阳，看起来比中午的太阳要大，所以，早晨的太阳离我们近。

另一个说：我们离火炉越近，就觉得越热；离得越远，感觉就不那么热。中午的阳光比早晨的阳光要热，所以中午的太阳离我们更近些。

这两种说法似乎都有道理，谁也说不服谁。但是，究竟太阳在什么时候离地球最近呢？大家都知道，地球除了自转之外，还要围绕太阳公转，公转轨道是一个椭圆。太阳位于椭圆的一个焦点上。我们以太阳为坐标原点，椭圆的长轴为极轴，则地球的运动方程可以写成：

其中e为椭圆的偏心率，因此，当cosq=1时，r取最小值，这时地球离太阳最近，对应的时间是每年的1月2日。当cosq=-1时，r取最大值，这时地球离太阳最远，对应的时间是每年的7月5日。因此，一年当中，1月2日地球位于近日点，7月5日地球位于远日点。在地球由近日点向远日点运行的时期中，中午太阳比日出时远，2月初远1000公里，4月初远6400公里。当地球运行到远日点时，这种差别就消失了。相反，当地球从远日点向近日点运行的过程中，中午太阳比日出时近，7月中旬近5800公里，9月中旬近16000公里，直至近日点，这种差别再次消失。这样年复一年，永不停息。

因此，我们既不能以太阳在一天中的视觉大小来断言什么时候太阳离我们更近，也不能以冷热程度来断定其远近。

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