冬至里最短的白天,但也是最长的一天
图解:地球仪上的日行迹,摄于维也纳地球仪博物馆。
当我们说一年中最长的一天会在每年冬至左右来到时,这并不是白天,而是从太阳正午(太阳在中天的时刻)或正午到下一个正午之间的间隔,在冬至这天,地球相对正午太阳自转一周的时间比平时长大约半分钟。
今年,冬至在12月22日,北京时间12点19分到来。对于处在北半球的我们来说,冬至意味着白天最短,夜晚最长。如果我们从另一个角度来看待一天的长度的话,全球白天最长的一天在12月份。
要记住:我们墙上的钟并不是测量一个白昼真实长短的工具。为了测量一个正午太阳到下一个正午太阳的长度,我们需要日晷。日晷能精确地告诉你当地正午太阳的时刻,也就是一天中太阳达到最高点的时刻。
本文顶部的照片展现了一个8字曲线,8字曲线展示了太阳的偏转角,它的角度来自天球纬度和时钟测出来的时间和太阳测出来的时间之间的差(分钟)。
图解:于美国新泽西州的贝尔实验室外拍摄到的日行迹,摄于1998至1999年,由多张在不同日期拍摄的影像叠合而成。由于日行迹是用以显示在一年不同日子的同时间下,太阳在天空中的位置差异,因此拍摄这种现象都需要花上约莫一年的时间。
所以,现在是十二月,这意味着地球相对于太阳的一次自转——我们称之为太阳日——比全球平均24小时还长约半分钟。
从一个太阳正午到下一个太阳正午,在二至点前后一天的时间总是比24小时长,在二分点前后一天的时间总是比24小时短。
图解:地球的北半球观测到的日行迹,地平纬度和地平经度比例相同
现在全球正处于一日时长最长的时候——因为我们在冬至日比在夏至日更接近太阳。地球的近日点(离太阳最近的点),总是在一月初到来。当我们离太阳最近时,我们的星球在其轨道上移动的速度比平均速度快一些。这就意味着我们的星球每天在太空中运行的距离比平均距离远一些。结果是,地球必须再多绕轴转一点,太阳才能回到其正午的位置。因此太阳日变得更长。
图解:地球的日行迹
多出半分钟听起来不是很多,但差别会越来越大。例如,在冬至日的前两周,正午时间比冬至日早了约七分钟。在冬至日的后两周,时钟上的正午时间比冬至日本身晚了约七分钟。因为现在时钟和太阳极不同步,所以每年的这个时候,一些令人困惑的现象,使人们抓狂。
在北半球,一年中最早的日落是在十二月冬至之前,一年中最晚的日出在十二月冬至之后。
在南半球,一年中最早的日出在十二月夏至前,一年中最晚的日落在十二月夏至之后。
尽管两至带来了最短/最长的白天,但最早的日落/日出总是在至日之前,最晚的日出/日落总是在至日之后。
事实上,在一月初,我们离太阳最近时也意味着北半球冬季(南半球夏季)是四季中最短的。同时…也是太阳日漫长的季节。
图解:伊利诺斯州芝加哥市阿德勒天文馆外的日晷。日晷可以让你测量从一个太阳正午到下一个太阳正午的时间。图源: Ben+Sam
总之:从一个太阳正午到下一个太阳正午,12月是整个地球上白天/黑夜周期最长的一天。
相关知识
冬至(英文: Winter solstice),又称冬节、贺冬,二十四节气之一、八大天象类节气之一,与夏至相反。冬至日是一年中白昼最短之日,北半球冬至一般都在西历12月21日到12月23日之间,华夏历法用冬至所在月来定义十一月。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. 言雨非 :苏小苏- earthsky
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冬至过后,白天变长、黑夜变短,光照时间变长,为啥温度越来越低
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“冬至,日南至,日短之至,日影长之至。”
冬至这一天,是太阳最靠南的一天,也是北半球白天最短的一天,自此以后白天逐渐变长,太阳越来越充足,按照道理讲过了冬至应该逐渐变暖,冬至是最冷的一天才对啊,可事实为什么不是这样呢?
今天是二十四节气中的“冬至”,是非常特殊的一个节气,如今我们所熟知的二十四节气是从立春起,大寒止。但是在古时,二十节气却是从冬至开始的。
冬至是最初的两大节气之一我们如今所熟知的二十四节气其实有一个演变的过程,在最早的时候只有两大节气,这要追溯到春秋时期,人们采用土圭测日影,发现一年中总有一天日影最长,有一天日影最短,于是人们就把日影最长的这天定为了冬至,日影最短的一天定为了夏至,这便是最初的两大节气。
古今二十四节气的演变大家都知道我国在很早以前就有二十四节气之说,真正确立二十四节气的时间大概是在我国的西汉时期。当时二十四节气的确立方法依然是以土圭测日影,将冬至和夏至这两个节气间隔平分为十二份,平均每个节气大概15天左右,这就是我们最早的二十四节气,这种测定方法一直沿用至近代。
现行的“二十四节气”来自于三百多年前(1645年起沿用至今)订立的根据太阳在回归黄道上的位置来确定节气的方法。“黄道”一圈正好是360°,时间上则是一个公历年的时间,把春分时太阳的黄道位置定为0°,每过15°为一个节气,运行一周又回到春分点,为一回归年。
虽然古今确定二十四节气的方法不一样,但是仔细观察我们就可以发现,其实二十四节气的时间是基本一致的,只是如今的方法更加精准,不受天气(有无太阳)的限制而已。
冬至为什么不是一年中最冷的时间?冬至是一年中日照时间最短的一天,从地理的角度讲,冬至这天是太阳离北回归线最远的一天,也就是离我们最远的一天,所以按照道理来讲冬至这天才应该是北半球最冷的一天才对,为什么每年最冷的时间要到一个月左右以后呢?
其实啊,地球的温度不仅仅是受太阳光照的影响,还和地理位置、大气环流、海陆分布等诸多因素有关。而每天的气温变化主要和太阳辐射的热量与地球散失的热量有关。
进入冬季以后,昼短夜长,太阳的辐射角度变小,这些因素都导致了太阳辐射到地表的热量小于地表散失的热量,所以气温会越来越低。即使过了冬至,太阳辐射的能量依旧低于地表散失的能量,所以气温还会继续降低。随着时间的推移,太阳的辐射角度越来越大,辐射的能量也越来越大,等到大于地表散失的能量以后,气温才会逐渐升高。
吃了冬至饭,一天长一线相信很多朋友都听过这样一句俗语,这吃了冬至饭好理解,一天长一线是什么意思呢?其实这里的线是时间单位。古时男人下田劳作,女人则在家缝纫做女工,用的线长度也有讲究,太长了用着不方便,太短了又要频繁穿针,比较麻烦,所以平均一根线的长度大概是二尺左右,缝完一根线的时间大概是两分钟左右。所以这句话的意思就是过了冬至,每天白天都要长上那么两分钟。
好了,关于冬至的介绍就这么多,你们那里冬至又有什么习俗呢?欢迎留言和大家分享。
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