科学猜想文集
(503) 《太阳高度角的指示意义》

太阳高度角，指对地球上的任何一个地点，都存在太阳光入射方向，和地表面呈90的角度，简称为太阳高度角。

太阳是一颗非固态、液态、气态的星体，而是呈第四态扁球体的恒星。第四态是指由等离子体组成的、能自己发光的球状或类球状天体。

太阳是一颗表面温度高达6000开尔的等离子体，太阳的能量来源于太阳内部的核聚变反应，太阳内部在高温高压的压迫下，由4个氢原子核经过一连串的核聚变反应，在释放能量的同时衰变为一个氦原子核。

在原子核聚变过程中，原子核质量出现亏损，其亏损的质量转化成了能量。太阳每秒钟由于核聚变而损耗的质量大约为400万吨。这个数字对人类而言会产生许多困惑，每秒损失400万吨的质量，太阳会不会在较短时间内坍缩？。

不用担心太阳会坍缩，在过去50亿年漫长的时间里，太阳因核聚变损耗的质量仅为太阳质量的0.03%。太阳释放出巨大的能量，而这些能量以电磁波的形式射向浩瀚的宇宙，并形成一个结构完整的恒星系。如果一颗恒星的质量很快就消耗掉了，那么，整个宇宙就不能存在了。

太阳释放的巨大能量，其中能到达地球的电磁波总量仅为22亿分之一，这部分电磁波虽然很少，但给地球的生命体提供了源源不断的能量，并“推动”了大气和水体运动。

太阳质量占整个太阳系质量的99%，太阳系虽然巨大，其它星体及其太阳系的宇宙物质，其质量总合只能抵太阳质量的百分之一。太阳的总质量大约是2000亿亿亿吨。‌所以在50亿年里，太阳消耗0.03%的质量，是没有关注意义的。

从太阳释放能量的角度看，如果太阳是一个圆球型的释放整体，其每秒释放的能量可能远不止400万吨。从太阳的体型上看，如果太阳是放射性圆球体，太阳辐射的光就不能形成黄道面，行星绕太阳运动的轨道应呈圆球型分布。

假如太阳呈圆球型能量释放体，太阳光辐射的角度呈多维性的，在地球上不可能出现折射区与斜射区，只存在全球性的直射区与斜射区交织状态。

黄道面的出现，证明太阳并不是一个圆球型释放体，而是一个扁盘型释放体。太阳的能量释放是通过黄道面带释放出来，所以能形成黄道控制平面。

因而，太阳虽然产生了巨大的能量，但这些能量对太阳而言是微不足道的，它并不能构成太阳全方位释放，非全方位释放是形成黄道面的重要理论依据。

但是，通过射天电子望远镜的观察，证明太阳确实是一个圆球型，表面有无数的“火龙”组成。太阳的圆球型和它的黄道面带透露出什么样的信息呢？

射天电子望远镜确实证明了太阳是一个球形体，这个球形体表面也确实存在许多“火龙”但这些“火龙”并不是太阳上的放射面，如果是完完全全的放射面，射天电子望远镜是拍摄不到这些“火龙”的。

“火龙”的存在，只能证明太阳不是一个完完全全的离子体，还有更多的非离子体。这些非离子体是对太阳中心产生巨大压力的物质，也是恒星表面产生磁爆的重要诱因。

太阳是由等离子组成，其密度在理论上应处于很低的状态，为了弥补这一缺陷，太阳必须通过巨大的球体，超高速的自旋向心施加压力，导致太阳的能量反应在太阳黄道面上进行，导致能量释放沿黄道面行进。

太阳辐射到地球低纬度地区，入射角度永远是垂直的90度角。因为太阳的入射不是一个面，而是一个带。太阳光在不受大气圈层大气的剥离、摩擦等诸多因素的影响下，太阳光入射的量的单位时间以焦耳每平方厘米每秒计算，这个量就是太阳光入射的常量。

太阳光入射常量不是一个固定模式，是一个随太阳与行星距离变化或递增或递减的，所谓“固定”的矢量。单位时间在非地史时期内，所产生的量为不变量，为常数。单位时间在不同地史时期就是一个矢量。

以火星为例，由于火星距离太阳较远，太阳光的入射火星平面的直角、所能产生的最大能量转换量，仅为20℃的热量。这就足以证明太阳光的入射量，不是一个恒定的量，而是一个带有矢量性质的常量。

太阳辐射在地球上的光是不均衡的，南北半球的热带地区为太阳辐射性质最为丰富的地区，由副热带地区向低纬度地区呈递增状态，由亚热带地区向高纬度地区呈递减状态。因此，由纬度形成造热差异，是太阳入射角度所构成的差异，地球的形态是影响太阳辐射分布的重要因素。

纬度低则正午太阳高度角为直射角，太阳辐射经过大气圈层的路径短，被大气分解、削弱得少，到达地面的太阳入射量就大；纬度高则正午太阳高度角小，太阳入射经过大气的路程长，其能量被大气分解、削弱得较多，到达地面的太阳辐射所携带的能量较弱，这是太阳辐射从低纬度向高纬度递减的主要原因。

地球是一颗近似圆型的橢圆型球体，当太阳光入射线与地平面大于90度时，太阳光入射的高度角差异，决定了太阳光的直射性质与斜射性质，如果在排出大气圈层的摩擦力对入射量的消耗，太阳光的入射的单位量是不变的。

太阳高度角的改变，是光与行星距离、形体之间的关系，是光在入射大气圈层距离的问题。由于太阳光入射的距离与摩擦力的增加，使太阳光入射到地表层所携带的单位时间量递减程度不一样，从而形成地球的热带气候、温带气候与寒带气候。

太阳光入射量受大气密度与空间摩擦力的影响，当行星大气圈层的密度较大时，太阳入射的常数量在这种条件下的递减率就会较大；当行星大气圈层的空气密度相对较小时，太阳光入射的常数量递减率就相对较小。

太阳光的入射量还与行星的体态有直接关系，当行星体积越大时，行星的平面越大，太阳光入射的直射角的范围大。行星体积越小、太阳光入射时的直射角范围就窄。

太阳光入射的直角范围小，产生的热量也少，行星体积小，获得的能量也就相对较少。依据太阳光入射的两个条件，即直射角与体积的关系，我们来分析一下地球产生热量及其演化的历史。

在中国，中生代的恐龙大量的活跃在今天的内蒙古、甘肃、陕西与河南，这些地区今天属温带与暖温带，冷季的最低气温在零下-10℃至一30℃之间，这对于整个躯体无毛的恐龙而言，无疑是恐龙无法承受的生态环境。

从恐龙在中国北方活跃度与繁荣状态分析，中国北方中生代时期的气候比较温暖，四季温差不大才能适合恐龙的繁荣。这一切可能与当时的地球比较大，获得了足够多的热量，同时中纬度地区能获得较强的斜射，使中生代中纬度地区无雪或者有雪无寒冷气候。

如果中生代的地球体积与今天一样，那时的北纬40度附近，冷季获取太阳光的入射量少，这必然造或中国北方地区不适合恐龙生存与繁荣。中生代恐龙的繁荣，从一个则面证明了古地球比今天大许多，太阳光直射的范围比今天大，产生的热量也比今天大，即使是在高纬度地区，太阳光入射的高度角也比较小，冷季产生的热量也比今天多。

地球体积比较大是构成中生代两极地区没有发生冰川运动的重要条件。中生代的第二个自然条件，地球大气圈层的对流层空间极端狭小，如果对流层的空间高度小于10千米时，日地距离所形成的太阳光入射常数，在太阳光入射地球表层的递减率最小，这是构成中生代中纬度地区形成温暖气候的真正原因。

太阳高度角的分析结果告诉我们：太阳不是一个完全的离子体，而是一个结构复杂的球体。它所形成的黄道面，与它复杂的物质结构与分布有直接关系，更与黄道面的形成有直接关系。黄道面又与使整个宇宙呈可视平面结构有直接关系。这就是我们领悟到太阳高度角的指示意义，能使我们从新的角度认识宇宙。