了解地球四季形成的原因，形成四季更替的概念。展品主要由地球-太阳双球仪、平行光源与音响组成，儿童通过观察双球仪模型中由太阳发出的平行光照射到地球同一地区在不同公转轨道位置时视线角度的变化，配合语音解释由此形成的光照强度变化，引起了地球四季更替，了解季节周期变化的成因。
1. 地球绕太阳公转
地球绕太阳公转指地球绕太阳做周期性转动。地球在其公转轨道上的每一点都在相同的平面上，这个平面就是地球轨道面。地球轨道面在天球上表现为黄道面，同太阳周年视运动路线所在的平面在同一个平面上。地球的自转和公转是同时进行的，在天球上，自转表现为天轴和天赤道，公转表现为黄轴和黄道。天赤道在一个平面上，黄道在另外一个平面上，这两个同心的大圆所在的平面构成一个23°26′的夹角，这个夹角叫做黄赤交角。黄赤交角的存在，实际上意味着，地球在绕太阳公转过程中，自转轴对地球轨道面是倾斜的。由于地轴与天赤道平面是垂直的，地轴与地球轨道面交角应是66°34′。地球无论公转到什么位置，这个倾角是保持不变的。北极指向小熊星座α星，即北极星附近，这就是天北极的位置。也就是说，地球在公转过程中地轴是平行地移动的，所以无论地球公转到什么位置，地轴与地球轨道面的夹角是不变的，黄赤交角是不变的。我们所见到的地球仪，自转轴多数呈倾斜状态，它与桌面（代表地球轨道面）呈66°34′的倾斜角度，而地球仪的赤道面与桌面呈23°26′的交角，这就是黄赤交角的直观体现。
2. 四季形成
四季的形成正是因为地球绕太阳公转的结果。地球一直不断自西向东自转,与此同时又绕太阳公转。而地球公转的轨道又是一个椭圆的形状,太阳始终位于一个焦点上。地球在不断公转的过程中,地轴与公转轨道始终会保持66°34′的交角,即地球始终是斜着身子绕太阳公转。因为地球公转的原因,致使太阳直射点在地球表面发生变化。
每年6月22日前后,地球位于远日点。太阳会直射北回归线,这一天就是北半球的夏至日。与此同时北半球得到的热量最高,白昼最长,而且气候也炎热,属于北半球的夏季,但南半球正处于寒冷的冬季。此后因为继续在公转轨道上不停运行,太阳的直射点便会南移。到了9月23日左右,太阳就会直射赤道,这一天就是北半球的秋分日。现在南半球以及北半球得到的太阳热量都相等,昼夜平分,北半球是秋季,南半球是春季。地球继续不断运转,到12月22日左右,地球开始位于近日点,太阳便直射南回归线。这一天就是北半球的冬至日。而此时北半球得到的热量为最少,且白昼时间最短,气候也相当寒冷,是北半球的冬季。南半球刚好是夏季。太阳直射点北返以后,在3月21日左右,太阳再次直接射向赤道,这一天就是北半球的春分日。这个时候,是北半球的春季,而南半球却是秋季。地球像这样以一年为周期绕太阳不停运转,从而产生了四季的更替。
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