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当北半球的人们裹着厚厚的冬衣，准备迎接雪花飘落的季节时，你可能不曾想过，地球其实正在逐渐靠近太阳。是的，你没听错，就在12月底和1月初，地球距离太阳最近。这与我们对冬天的认知似乎有些矛盾，但究竟是什么原因导致了这一现象呢？
首先，地球的轨道并非完美的圆形，而是一个椭圆形。这意味着在地球的轨道上，存在一些点距离太阳更近或更远。最远的点称为远日点，大约在7月4日左右，而最近的点称为近日点，大约在1月3日左右。
这似乎让位于南半球的人们更容易理解，但对于北半球的人来说，这就不那么容易接受了。直到我们考虑到地球的23.4°倾斜角度，也就是我们所说的轴向倾斜或斜率，它才是我们季节变化的真正原因。
当我们从远处观察太阳-地球系统时，我们会发现地球的轴始终保持着相同的方向，无论其在轨道上的位置如何。这就是这个悖论的关键。当地球在12月份靠近太阳时，北半球正好背对着太阳，给我们带来了更冷的气候，尽管地球此时距离太阳最近。
与此同时，南半球正对着太阳，因此气候更为温暖。当地球再次远离太阳时，情况则相反。
说到冬天，就不得不说雪花。每年大约有28000立方千米的雪花降落在地球上，每个雪花都是独一无二的。这要归功于威尔逊·班特利，他是第一个拍摄单个孤立雪花的人，并一生致力于雪花的研究。他在黑丝绒上捕捉雪花，以便在雪花融化或升华之前捕捉到它们的图像。
尽管他的技术在当时有限，但他拍摄雪花的技术如此精湛，以至于在接下来的一个世纪里，几乎没有人再去拍摄雪花。
那么，雪花为什么是白色的呢？难道不应该是一堆半透明的冰吗？当光线进入一个物体时，一些颜色会被吸收，而另一些颜色会被反射。反射的颜色或颜色决定了我们感知该物体的颜色。在半透明材料如冰中，光线会穿过材料，这意味着没有颜色被反射或吸收。
然而，冰并不像玻璃那样完全透明，所以光线并不总是直线传播。有时，光线从一个方向进入材料，稍微反弹一下，然后从新的随机方向射出。如果你把一堆小冰块紧密地放在一起（就像雪一样），光线就会在雪花之间不断反弹。
最终，这些反弹的光线会找到一种方式逃出雪堆，反射回任何可能的观察者的眼睛。因为这在可见光谱的每一个频率上都发生了，所有颜色的结合就是白色。这与冰块的情况相同。一个冰块是半透明的，但如果你放一堆在一起，它们就会获得一个集体的白色阴影。
你是否注意过，当外面下雪时，环境噪音似乎会减弱，一切都会变得更加安静和柔和。这是因为新鲜雪非常善于吸收声音。雪花之间的空气口袋实际上减弱了振动，并将声音转化为少量的热。
这就是为什么在雪崩中找到失踪者如此困难的原因之一。仅仅几米深的雪就足以使声音难以达到表面。
冬季不仅是人类面临的挑战，对于许多动物和昆虫来说，也是一年中较为艰难的季节。食物变得稀缺，保持温暖成为一场持续的斗争。一些动物和昆虫采用了一种有趣的生存策略，不是与寒冷作斗争，而是屈服于它，这就是所谓的“冰冻耐受性”。它们通过本质上冻结自己来度过冬天。
例如，木蛙在夏季就像普通的青蛙一样活动，但到了冬季，它们体内的冰晶开始形成，大的扁平冰晶在皮肤和肌肉层之间形成，包裹着所有内部器官。血液停止循环，没有心跳，呼吸或任何其他生命的迹象。但事实上，它们处于一种悬浮状态，当气候变暖时，它们会恢复正常的生命活动。
在这个冬季，当我们欣赏雪花的美丽和感受冬日的宁静时，不妨思考一下这些奇妙的现象背后的科学原理。毕竟，了解自然界的奥秘，是我们在科技发展中不断进步的动力。
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