第二节 四季和五带
一、计算题
1. 当太阳赤纬为 δ 时阳光对北、南半球的照射情况，试证明，落在北半球和南半球的太阳分别为： w=0.5πR 2 S(1±sinδ)
式中 w 表示太阳能， R 为地球半径； S 为太阳常数； δ 为太阳赤纬。
2. 地球上的三个基本气候带；热带温带和寒带，其面积之比如何？黄赤交角大约变动在 23°—25° 之间，它怎样改变着气候带的面积？
3. 从理论上比较在北京（ 39°57′N ）单位面积上， ① 在夏至日和冬至日所得到的太阳辐射能量之比； ② 当地球经过近日点和远日点时所得到的太阳辐射能量之比（地球轨道偏心率 e 为 0.0167 ）。 ③ 问太阳高度改变的影响比太阳距离改变的影响大多少倍？
4. 算出北半球春、夏、秋、冬各季（天文季节）的天数、说明四季不等长的原因。
5. 试求赤道、南北回归线、南北极圈、南北极在北至日和南至日的地表水平面单位面积上一天所获得的太阳辐射量，填入下表中：
6. 试求你们学校所在地二分二至日的地表水平面单位面积上一天中所获得的太阳辐射量。
7. 已知木星公转轨道的偏心率 e 为 0.048 ，求它在近日点和远日点所获得的太阳热能之比、
8. 木星的赤道面同轨道面的交角为 3°05′ ，公转周期为 11.862 年（恒星年），自转周期为 9′50″ 。 9. 试问一个木星年包含多少个木星日？木星上能够见到直射阳光和极昼、极夜现象的纬度界限是多少？木星上能否有天文的四季和五带之分？如果有五带，试比较它的五带和地球的五代的范围大小。如果有四季，每季约包含多少个木星日？
10. 火星的公转周期为 686.98 天，自转周期为 24°37′22″.6 ，它的赤道面同公转轨道面的交角为 23°59′ 。试问一个火星年包含多少个火星日？它的四季每季大约包含多少个火星日？
11. 火星轨道的偏心率为 0.093 ，它的赤道面同轨道面的交角为 23°59′ 试问火星引起季节变化的全球性因素和半球性因素的影响各是什么？（全球性因素以近日点和远日点所获得的太阳辐射能作比较；半球性因素以火星的北至日或南至日，南、北半球所获得的太阳辐射能作比较）火星上的五带范围和地球有什么不同？
12. 天王星的赤道面同轨道面的交角为 97°55′ 。试问在天王星上哪些纬度的地方，能见到直射阳光和极昼极夜现象？在那里，有天文的四季和五带之分吗？试绘制天王星上赤道处所见天球图，研究该地正午太阳高度和昼长的年变化情况。
二、问答题
1. 什么季节的半球性因素？什么季节的全球性因素？为什么前者比后者更加重要？
2. 地球上的实际现象的回归年变化与天文辐射回归年变化的关系如何？或者说，谁取决于谁？前者是否向后者本身那样单纯规则？如果不是，为什么？
3. 适合与农业生产措施的气象条件发生的每年具体日期，总是在一个取确定太阳黄经或赤纬的日期附近波动，这一点要求人们观测什么天文量来定农时，古人通过测定铅直杆日影长度以计算当日太阳赤纬来定节令，当这个日影长达最长或最短时当日就是什么节令？
4. 为什么在讨论具体纬度天文辐射年变化的差异时，长借用昼长和正午太阳高度这两项因素？
5. 试用太阳直射点移动方向说明地球上四季的递变。
6. 不同纬度上天文辐射年变化的差异有哪些主要特点。
7. 试比较中国各西洋划分四季方法的异同。试区分天文四季和气候四季。并以中国二十四气说明天文四季和气候四季的不同。
8. 地理上的五带是季节地带，天文地带和纬度地带。为什么？怎样划分五带？各各地带各有怎样的特点？
9. 热带为什么最热？寒带为什么最冷？
10. 为什么热带无南北之分？而温带有南北之分？为什么将南北寒带和南北温带分别合称为寒带和温带，一并叙述。
11. 为什么一般而言，温带四季分明而热带不然？为什么寒带气温年较差往往也不小，我们仍说那里四季不分明？
12. 季节变化是否等于四季变化？当笼统说明地球上四季递变时，以什么区域为单位？如何简单表述春夏秋冬四季，如何简单说明四季成因？
13. 如果地轴垂直于地球轨道平面，或与轨道面重合，或者不是平行移动，那么地球上的四季和五带同现今的有什么不同？
14. 为什么北半球的夏季比南半球长？为什么北极的极昼长于极夜期，而南极正好相反？
15. 当黄赤交角多大时，极圈同回归线重合？
16. 若地球的偏心率等于零，那么四季在哪些方面和现在不同？若地球轨道的偏心率增加到 0.06 呢？