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来自太阳的能量，称为“太阳能”，这些能量主要在地球表面转变成热，然后进入大气层。并不是地球的每一部分，或者它上空的大气层都接受同样数量的太阳能。任一给定地点，所得到的太阳辐射量——日射（insolation）, 受控于来自太阳的辐射强度和时间。它们取决于太阳光线射到地球的角度和白天日照的时数。这2个基本因素，加上以下5个变量，决定了任何给定位置的温度：
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空气中的水汽量；
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云量（或总的覆盖度）；
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地球表面的类型（陆地或水）；
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海拔高度；
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空气运动的强度和方向。
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下面将简述这些因素。
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地理学与生活（插图第11版） [:1705395315]
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地轴倾斜
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地球的轴——假想的南北极连线，总是处于同样的位置。它倾斜于铅垂线约23.5°（图4.2）。地球每24小时绕地轴自转一圈，如图4.3所示。地球自转的同时，又每年沿着近似圆形的轨道环绕太阳缓慢地公转（图4.4）。如果地球不是偏离铅垂线而倾斜，那么在一年的公转过程中，在给定纬度上所接受的太阳能是没有变化的。太阳光线将直射赤道。随着太阳离赤道的距离增大，射向地球的太阳光线的角度也在增大，因此减小了太阳能的强度，并使气候产生了随纬度变化的规律性变化（图4.5和图4.6）。
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图 4.2 地球相对于太阳的位置变化。图为北半球在夏季的位置（即南半球在冬季的位置）。
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图 4.3 地球24小时绕轴自转的过程。
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图 4.4 地球每年绕太阳公转的过程。太阳距离地球大约1.496×108千米，在图中未按比例画出，太阳的体积要比地球大得多。
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图 4.5 注意下方的两个图，当地球旋转时，北极区在6月份沐浴于24小时阳光照射下，而南极区处于黑暗状态。赤道以北在6月经受的太阳光线最强烈，而赤道以南是在12月。上方两个地轴不倾斜的图中则不存在这种情况。
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（a）
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（b）
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图 4.6 （a）假想的太阳光线在春分和秋分，以及夏至和冬至时的情况。（b）假想来自太阳的三束相等的光线在春分、秋分时射向地球的不同纬度。随着离赤道的距离增大，太阳光线变得比较分散。这表明太阳光线的强度在高纬度地带变弱。