关于季节你不知道的20件事

琳达

感谢摇摇晃晃的星球给我们带来了四季，从蜜蜂到肺鱼，各种动物都适应了季节的变化，也使植物具有了不同的生长和休眠季节。

1.地球之所以有四季，是因为地球的自转轴与其公转轨道平面不垂直，偏离的角度是23.5度，这使得南北半球在不同的时间所受到的太阳光照不相等，出现周期性变换。日照更多的半球是夏季，另一半是冬季。春季和秋季则为过渡季节。

2.地球绕着太阳运转的轨道是椭圆的，地球到太阳的距离是随着椭圆轨道变化的。由于地球自转的原因，地球上的每一点与太阳光线的角度随时都有变化，太阳光直射地球表面时，地面表面温度就高，而其倾斜角度大时，地面表面温度就低。（然而，地球轨道的运行周期大约为10万年，在其最极端的情况下，太阳辐射可能会增加多达30%，从而影响整体气候。）

3.大多数天文学家认为，大约45亿年前，一个火星大小的天体撞上了我们年轻的行星，导致了轴向倾斜。顺便说一下，这种倾斜，或者说倾角，大约在4万年从22.1度到24.5度呈周期内变化。

4.倾角更大意味着夏季更热、冬季更冷;倾斜减小导致温度波动较小。地球上发生极昼、极夜现象的范围也会减少。一般这个倾角都不会离23.5度太大。

5.1986年加州大学圣塔巴巴拉分校的史丹利认为，结合叠层石（一种生物沉积构造）的生长曲线与生长地点的纬度，就可以计算出叠层石生长时的地轴倾角。计算结果表明：8亿年前的地轴倾角和现在差不多大。不过2007年又有人认为用叠层石向光性机算地轴倾角的方法不靠谱，争论也还在持续中。

6.《天体物理学杂志通讯》2018年发表的一篇论文称，科学家们还不知道像我们这样的行星有多常见，但地球的季节性可能会帮助他们在其他地方发现生命迹象。目前的系外行星分析寻找的是大气中的氧气、甲烷和其他生命体必需的或由生命体产生的气体。

7.当地球绕太阳运行时，它的倾斜轴意味着不同的区域在一年不同时间接收更多的射线。这种现象最明显的迹象是天气变化和白天的长度，但是大气成分也受到了影响。例如，包含世界绝大多数植被的北半球，夏季的植物生长明显降低了大气中的二氧化碳含量，氧气情况正好相反。

8.一项研究报告提出，一个更可靠的系外行星生物特征可能是大气成分的季节性变化，也就是说系外行星的大气季节性变化可能预示着存在外星生命。加州大学河滨分校的替代地球天体生物学中心的科学家们正在为基于地球大气季节性变化的动态生物特征开发第一个定量框架。

9.该研究主要作者表示，大气的季节性是一种很有指望的生物特征，因为在地球上，它是由生物调节的，很可能其他宜居世界也会发生。根据季节性推断生命并不需要对外星生物化学有详细的了解。因为它是对环境季节性变化的生物反应，而不是地球特有的特定生物活动的结果。

10.在这篇论文中，研究人员还模拟了一个含氧量低的有生命行星上大气氧的波动，就像几十亿年前的地球一样。研究人员表示，观察氧气或甲烷的季节性变化会得到更多信息。评估系外行星是否宜居的一种潜在有效方法是在它们的轨道上观察它们的大气层以了解我们是否能在一年内探测到这些生物特征气体的变化。

11.在某些情况下，这样的变化很难解释没有生命，甚至可能让我们取得进展能描述生命，而不只是简单地认识到系外行星上存在生命。然而也有人提出，假设系外行星生命形式具有与地球生物类似的新陈代谢，则寻找这些所谓的生物气体是不精确的。

12.在地球上，二氧化碳的含量在夏天比冬天低，因为大多数植物都在积极地吸收二氧化碳，而冬天植物则是死亡或进入休眠状态。

13.与此同时，动物有许多季节性的适应策略，比如迁徙，这可能意味着海拔、纬度或半球的变化。鸟类可能是最著名的迁徙者，包括北极燕鸥，它们每年从遥远的北方繁殖地飛到南极洲，然后再飞回来。

14.许多海洋动物也会迁徙，即使它们不在地理上迁徙。氧气含量的季节性变化迫使许多鱼类、甲壳类和软体动物迁移到水体内更高或更低的地方。

15.然而，所有四种非洲肺鱼都呆在原地不动，即使旱季它们的淡水栖息地可能会消失。它们的存活要归功于夏眠。就像冬眠是一种对长期寒冷的适应策略一样，夏眠也是一种降低新陈代谢和减少活动的状态，往往发生在干旱季节。

16.有些非洲肺鱼在挖洞进入土壤寻找到永久的水分后，甚至在分泌它们自己的黏液后会进行夏眠。在缺水的旱季，非洲肺鱼深藏在泥洞中进行夏眠，不吃不动，通过鳔来完成微弱的呼吸，直到雨季来临才破洞而出。

17.有些昆虫在一个种群中进化出了季节性的变化。以西方意蜂为例。在温和的气候条件下，工蜂在春季和夏季出生，可以存活几周，养育幼蜂，寻找花蜜和花粉。然而，在同一个蚁群中，冬季的工蜂——秋季觅食机会减少时出现的工蜂——可能存活6个月或更长时间。这些冬天的蜜蜂大部分时间都聚集在蜂王周围取暖。

18.寿命的季节性差异与卵黄原蛋白有关，卵黄原蛋白是一种存在于血液中的蛋白质，相当于蜜蜂的血液。冬季蜜蜂的蛋白质含量明显较高，这可能会维持它们的生存。

19.季节性的食物可以改变微生物群落，而包括人类在内的更大的有机体则是它们的港湾。2017年，一项针对坦桑尼亚狩猎采集者的科学研究发现，整个细菌家族从参与者的肠道中进进出出，反映了饮食的季节性变化。研究主要针对潮湿和干燥两个热带季节微生物群的变化。

20.2018年11月发布的第四份国家气候评估报告指出，美国的野火季节已经延长，部分原因是长期干旱。随着全球变暖，其他许多国家的风险期也在扩大，这在很大程度上是由于人类活动。与此同时，全球气旋季节在大西洋变得更加强烈，并显示出太平洋活动增加的迹象。