最長(zhǎng)的日子伴隨著冬至

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當(dāng)我們說到一年中最長(zhǎng)的一天總在冬至來臨，這里的一天并不是指白晝的某段時(shí)間，而是太陽的正午至下一個(gè)正午的間隔。在12月，一天，也就是地球相對(duì)于正午的太陽旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間比平常的24小時(shí)長(zhǎng)約0.5分鐘。

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今年，冬至在國際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間12月21日上午10點(diǎn)02分來臨。也就是北美中部時(shí)區(qū)的21日凌晨4點(diǎn)02分。對(duì)我們這些生活在北半球的人來說，冬至帶我們進(jìn)入一年中最短的白晝和最長(zhǎng)的黑夜。

不過，如果我們從另一個(gè)角度來考慮一天的長(zhǎng)度，全球一年中最長(zhǎng)的一天將在每年的12月出現(xiàn)。

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請(qǐng)記住，我們墻上的時(shí)鐘不能準(zhǔn)確測(cè)量太陽日的真正時(shí)長(zhǎng)。 如果要測(cè)量，從一個(gè)太陽中午到下一個(gè)太陽中午的時(shí)間，你需要一個(gè)日晷。 日晷會(huì)告訴你，確切的當(dāng)?shù)靥栔形绲臅r(shí)間—即當(dāng)太陽到達(dá)一天的最高點(diǎn)時(shí)。

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上面的特寫照片中，印在地球儀上的8形狀的是一個(gè)地球正投影儀。地球正投影儀可以模擬顯示太陽的傾斜，即太陽與天赤道的角度距離，以及可以測(cè)算時(shí)鐘測(cè)量的時(shí)間與太陽測(cè)量的時(shí)間之間的差異（以分鐘為單位）。

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所以現(xiàn)在的十二月，這意味著地球繞太陽的一次旋轉(zhuǎn)——我們稱之為太陽日——比地球平均一天24小時(shí)長(zhǎng)約1/2分鐘。

在冬至前后從一個(gè)太陽中午到下一個(gè)太陽中午的時(shí)間總是比24小時(shí)長(zhǎng)些，而在春分前后則比24小時(shí)短些。

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對(duì)整個(gè)地球來說，現(xiàn)在的日子是最長(zhǎng)的，因?yàn)槲覀冊(cè)?2月比在6月更接近太陽。地球的近日點(diǎn)——離太陽最近的點(diǎn)——總是在一月初出現(xiàn)。當(dāng)我們離太陽近一些時(shí)，我們的星球在軌道上的移動(dòng)速度會(huì)比平均速度快一點(diǎn)。這意味著我們的星球穿越太空的距離比平均每天要遠(yuǎn)一點(diǎn)。這就造成地球必須在它的軌道上旋轉(zhuǎn)更多一點(diǎn)，以便太陽回到它的中午位置，因此太陽日會(huì)更長(zhǎng)一點(diǎn)。

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半分鐘的時(shí)間聽起來不多，但是累加起來就會(huì)有明顯差別。例如，在12月冬至日前兩周，中午時(shí)間要比12月冬至日早大約七分鐘。12月冬至日的兩周后，中午時(shí)間要比12月冬至日晚大約七分鐘。由于時(shí)鐘和太陽在這個(gè)時(shí)候最為不同步，一些與眾不同的現(xiàn)象導(dǎo)致人們?cè)谝荒曛械倪@個(gè)時(shí)候最為困惑不解。

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在北半球，一年中最早的日落在12月的冬至之前，而一年中最晚的日出在12月的冬至之后。

而在南半球，一年中最早的日出在12月的夏至之前，而一年中最晚的日落在12月的夏至之后。

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雖然至日白天最短/最長(zhǎng)，但最早的日落/日出總是在至日之前，最晚的日出/日落總是在至日之后。

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我們?cè)?月初離太陽最近，這也意味著北半球的冬天(南半球的夏天)是四季中最短的。與此同時(shí)，也是一個(gè)白天非常長(zhǎng)的季節(jié)。

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伊利諾斯州芝加哥阿德勒天文館外的日晷。日晷可以讓你測(cè)量從一個(gè)太陽正午到下一個(gè)太陽正午的時(shí)間。圖像來源：本+山姆。

總結(jié)：從一個(gè)白天的正午到下一個(gè)白天的正午，12月對(duì)于整個(gè)地球來說有最長(zhǎng)的白天和最長(zhǎng)的晝夜周期。

相關(guān)知識(shí)

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冬至、冷至或寒至，也被稱為仲冬，發(fā)生在地球兩極遠(yuǎn)離太陽傾斜度最大的時(shí)候。它每年發(fā)生兩次，每個(gè)半球(北半球和南半球)各一次。對(duì)北半球來說，冬至是一年中白天最短、夜晚最長(zhǎng)的一天，此時(shí)太陽在天空中處于日常高度的最低點(diǎn)。在北極，冬至前后是連續(xù)的極夜。與之相反的是夏至。地球上有北回歸線也有南回歸線，這取決于半球冬至，太陽在垂直于地平線所到達(dá)的最低點(diǎn)。

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冬至發(fā)生在北半球的冬季。在北半球，這是十二月至日(通常是12月21日或22日)，在南半球，這是六月至日(通常是6月20日或21日)。雖然冬至本身只持續(xù)一段時(shí)間，但這個(gè)術(shù)語有時(shí)指的是冬至發(fā)生的那一天。其他的名字還有“仲冬”，“寒冬”，或者“最短的一天”。在許多溫帶地區(qū)，冬至被視為冬天的中期，但今天在一些國家和歷法中，它被視為冬天的開始。而在氣象學(xué)上，冬天則是在冬至前三周左右開始。

自古以來冬至在許多文化中都被視為一年中重要的節(jié)日和儀式的標(biāo)志。它象征著太陽的死亡和重生。冬至的季節(jié)意義在于夜晚的逐漸變長(zhǎng)、白天的逐漸變短的逆轉(zhuǎn)。

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作者：Bruce McClure?

FY：Astronomical volunteer team

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