
6 月 21 日 10 时 42 分,二十四节气中的夏至如约而至。这一天,北半球迎来全年白昼最长时刻,越往北,白昼愈发漫长。从天文学视角审视,夏至的 “至” 究竟指向何方?又有哪些事物在这一天尚未 “抵达”?
中国科学院紫金山天文台科普主管王科超阐释道,天文学意义上的夏至,是太阳在天球运行轨迹中,抵达距离天赤道最北端的关键节点,此刻太阳光线直射地球北回归线。夏至当日,北半球白昼时间登顶,北回归线以北地区正午时分,太阳高悬天际,垂直物体的影子缩至最短,正如古语所言 “日北至,日长之至,日影短至,故曰夏至” ,精准概括了这一特殊天象。
有趣的是,尽管夏至是北半球白昼最长之日,却并非一年中最晚日落之时。这一现象的根源在于真太阳时与平太阳时的差异。人们常说的 “日出而作,日落而息”,遵循的是真实太阳运动的时间,即真太阳时。在真太阳时体系内,夏至确实对应着最早日出与最晚日落。但现实生活中,人们使用的是平太阳时 —— 以假想的太阳平均运动为基准,将一天均匀划分为 24 小时。真太阳时与平太阳时之间的差值被称为均时差,受地球椭圆公转轨道与黄赤交角影响,均时差在 -14 分钟至 +16 分钟间波动。以北京为例,一年最晚日落时刻往往出现在 6 月底,而非夏至当日。
气温方面,夏至也并非一年最热顶点。夏至前后,北半球因太阳高度角大、日照时间长,接收太阳辐射能量多,但地表热量存在累积效应。夏至之后一段时间,地面吸收热量持续大于释放热量,温度仍呈上升趋势,直至处暑节气,地面热量收支逆转,气温才逐渐走低。
回望历史,我国古人凭借智慧,通过观测日影长短变化来把握时节更替,“立竿见影” 的成语便由此而来。地处北回归线区域的民众,在夏至正午时分还能目睹 “立竿无影” 的奇观 —— 此时太阳高悬天顶,阳光近乎垂直射向地面,堪称大自然馈赠的独特天文景观。夏至的到来,不仅是季节的标志,更蕴藏着丰富的天文与自然奥秘,等待人们深入探索。
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