偏心率是什么意思？计算公式是什么？

根据米兰科维奇的理论，北半球高纬度地区夏季太阳辐射的变化(地球轨道的偏心率、日食和岁差的角度等三个因素的变化引起的夏季太阳辐射的变化)是驱动第四纪冰期旋回的主要原因。米兰科维奇周期的核心围绕地球轨道的三个要素旋转，即偏心率、倾角和岁差。

地球轨道周期

偏心率是指地球轨道偏离正圆的程度。它是地球轨道的长轴和短轴之差与赤道半径之比。偏心值从0.05%到6.07%不等，平均值在3%左右。现值1.67%，处于低振幅期。偏心周期可分为405 kyr的长偏心周期和100 kyr左右的短偏心周期，其中405 kyr的长偏心周期主要受木星与地球相互作用的影响。由于木星质量非常大，保证了地质史上长偏心期的稳定性。偏心率对日照量的影响主要体现在:当地球处于远日点时，地球表面接收的日照量较少；当地球处于近日点时，地球表面接收到的太阳光量变大。而偏心周期对日照量的直接贡献较小，通常小于1%。偏心周期主要通过调节岁差周期的幅度来影响日照量的分布。偏心率越大，岁差幅度也会越大，即冬天更冷，夏天更热，然后季节差异变大，而冰期一般在偏心率最小值附近发展。

偏心周期

斜率是指地轴的倾斜程度，表示地球黄道面与赤道面的夹角。坡度值从22.1°到24.5°不等，目前值为23° 27′。周期可分为54 kyr、41 kyr和39 kyr，但它们的周期在不同地质时期也有变化，主要是因为气候摩擦和潮汐消散，使地球自转速度变慢。坡度对日照分布的影响主要体现在高纬度地区。坡度越大，高纬度地区夏季接受的日照越多，冬季接受的日照越少，表现为冬冷夏热，即季节差异变大。冰河期通常发生在坡度最小值附近，主要是因为在较冷的夏季，冰川可以得到更好的保存。

斜坡周期

岁差是由于地球、太阳和其他行星之间的引力不平衡，使地球的自转轴产生缓慢的岁差。空类似于旋转陀螺仪。这种现象称为岁差，其结果可以使近日点处于冬至或夏至。岁差周期主要在20 kyr左右，如24 kyr、22 kyr、19 kyr、17 kyr等。在地质历史中，岁差周期与斜坡周期相同，随着时间的推移，其周期变短。当偏心率为零时，没有近日点和远日点，因此岁差不能影响地球表面的日照分布。当偏心率不为零时，偏心率可以与岁差相结合，共同影响日照的分布。新产生的岁差周期也可以称为气候岁差。在北半球，夏至在近日点，冬至在近日点，夏季日照增加变热，冬季日照减少变冷，即季节性增强。

岁差周期

问:2002年5月22日，地球和太阳之间的距离是多少？改天吧，怎么回答？

答:这不是特别难的计算题，但是需要一些高中数学知识。

你需要知道地球绕太阳的椭圆轨道的公式，以及地球何时处于近日点(地球离太阳最近的点)，然后你就准备好了。

2000年至2025年的近日点已被列在美国海军天文台网页上。绕太阳运行的轨道为椭圆，其半长轴为1.496亿公里，偏心率为0.017。下图是一个椭圆形的尝试。

你可以用这个公式“r = a(1-e*e)/(1+e cos(θ)”来计算地球到太阳的距离。在这个公式中，R代表地球到太阳的距离，A代表半长轴，E代表偏心率，θ代表与近日点形成的角度。这些东西都是上图所示。太阳的位置在这个椭圆的焦点上，标为“F”。这里使用的是希腊字母符号θ(即O中间有一条线的符号)。

我们知道A和E的值，但很难将角度θ与时间(即日期)联系起来。这里需要找一个近似值，假设地球以恒定的角速度运动，也就是说如果要计算今天过近日点后的一天，等于今天与近日点形成的角度θ乘以365.25(天)再除以360(度)。(因为一年有365.25天，走一次全程需要360度)。

然而，这种算法并不完全正确，因为在17世纪初开普勒发现，行星靠近太阳时比远离太阳时运动更快。这使得将角度θ与近日点以来的时间联系起来有点困难，但也可以做到。如果你有兴趣了解一下，可以在这里看看天体力学方面的书籍(需要注意的是，在这方面，θ有一个学术名称叫“真近角”，标有“N”(希腊数字，读作nu))。

其实我确实做了这个简单的计算，画了一个结果图，如下图。请注意，图上错标了百万公里的距离，实际上是十亿公里。

2002年5月22日，距离2002年1月2日的近日点日140天，这意味着地球距离太阳约1.515亿公里(可以从上图中读出)。地球到太阳的平均距离是1.496亿公里，所以在2002年5月22日，地球到太阳的距离比估计值高了1.3%。最大变化约为1.5%(如上图所示)，这意味着5月22日地球的位置已经相当接近远日点(地球离太阳最远的位置)。

你可以用上图求任意一年中任意一天的地球到太阳的距离，只要你知道这一天离最后一个近日点有几天的距离。