知识源于沉淀 看这张照片…神奇的地球，我们的地球一年四季变化。约翰·纳尔逊通过美国国家航空航天局看到了地球小组的照片。
对于我们这些生活在北半球的人来说，冬至是一年中白天最短，夜晚最长的一天。而在南半球则相反，在冬至，夜晚最短，白天最长。今年的冬至将在北京时间12月21日周二下午5点59分(UTC上午9点59分)，届时太阳也将位于天空的最南端空。
2021年冬至，太阳将到达一年中天空的最南端。冬至是北半球白昼最短、黑夜最长的一天，也是南半球白昼最长、黑夜最短的一天。
无论你住在哪里，无论冬至发生在你所在的时区的什么时候，我们都可以庆祝这一代表季节变换的时刻。
加拿大阿尔伯塔省梅迪辛哈特的伊恩·亨尼斯创建了这张太阳地图，显示了太阳在6月夏至和12月冬至之间的运动。谢谢你伊恩。
这个动画展示了地球的运动过程，用两点和两点做了标记，并附有相关信息。图片来自詹姆斯O & # 39Donoghue/商业内幕.
冬至是什么？
人类祖先已经知道，太阳在天空中的轨迹空，一天的长度，日出和日落的方向，以年为单位，按照一定的规律变化。他们建造纪念碑来记录太阳每年的运动，如英国的巨石阵和秘鲁的马丘比丘。
但是今天，人们从一个新的角度看待冬至。我们可以在Tai 空捕捉到冬至的景象，也知道正是因为地轴与地球公转轨道的倾斜，冬至才是天象仪现象。
地球与其轨道之间的角度不是垂直的，而是23.5度的倾角。在一年中，正是由于这种倾斜，南北半球直接接受阳光的持续时间交替出现。同时也让地球有冬夏两季的存在。事实上，在每个新年之交，地球离太阳最近，而不是最远。但此时，北半球正进入冬季。这是因为北半球在一年中的这个时候离太阳最远。
在12月的冬至，地球的位置意味着太阳停留在北极的地平线以下。从赤道以南23.5度看，也就是在被称为南回归线的假想线上，太阳在正午的正上方。这里是太阳到达的最南端，赤道以南所有地区的白天都长于12小时。
这也意味着赤道以北所有地区的日长都小于12小时。
冬至是北半球最短的一天。过了这一天，白天变长，夜晚变短。
这是一个几乎每个人都会注意到的季节变化。
地球有四个季节，因为我们的地球和它围绕太阳的轨道之间有一个倾角。
我们应该从哪里寻找自然界冬至的印记？
到处都是。
对地球上的生命来说，没有什么比日照时间更基本的了。毕竟，太阳是地球上光和热的最终来源。
在北半球，你会注意到黎明逐渐推迟，夕阳逐渐提前，太阳划过天空空的弧度越来越低，太阳空在当地中午显得那么低。再次注意你所在位置的正午日影。12月冬至，是你所在的地方一年中中午日影最长的时候。
在南半球，一切正好相反。黎明越来越早，黄昏越来越晚，太阳升起，正午的日影是一年中最短的。
冬至前后，观察天色渐晚的黎明，早早下沉的夕阳，太阳轨道越来越低的弧线，以及一年中最长的当地正午日影。摄影:瑟奇
同时，夏至这一天，中午的日影最短。图片由Arsenie/Frick在澳大利亚大满贯夏季沙滩排球节上拍摄。
为什么最早的日落没有发生在最短的一天？
冬至标志着北半球白天最短，南半球白天最长。但是赤道以南最早的日落或者最早的日出发生在冬至之前。
其实问题的关键点不在于日出日落的时间，而在于太阳系真正的正午时间，也就是太阳到达当天划过天空的轨道最高点的时刻。
12月初的时钟所指示的太阳的真正正午时间比12月21日的冬至早了十分钟，而且不仅冬至附近的真正正午时间出现的更晚，日出和日落时间也更晚。
正是时钟时间和太阳时间的差异，导致北半球最早的日落和南半球最早的日出发生在12月冬至之前。
造成这种现象的主要原因是地球轨道的倾斜，造成太阳的钟正午和真正午不同的第二个原因是地球围绕太阳的轨道是长方形的。地球公转的轨道不完全是圆形的。地球离太阳越近，它在轨道上运行得越快。地球的近日点出现在1月初，此时地球移动最快，比平均每秒速度快18.5英里(30公里)。12月冬至的太阳时间与时钟时间之差大于夏至，因为一年中冬至时地球离太阳最近。
至日日落:(左图)为2015年12月穆塔雷的日落位置；(右图)为2016年6月夏至的日落位置；这张照片是彼得·鲁宾斯坦拍摄的。
纬度会影响日落的时间吗？
是啊！最早设置的准确时间取决于您的纬度。在北纬中纬度地区，每年12月初就会到来。在更靠北的北温带地区，如加拿大和阿拉斯加，每年最早的日落出现在12月中旬。在北极圈附近，最早的日落和冬至几乎在同一天到来。
此外，最晚的日出不会出现在冬至。在北半球的中纬度地区，最晚的日出出现在一月初。
确切的日期不固定，但顺序总是一样的:最早的日落在12月初，最短的一天在12月22日左右的冬至，最晚的日出在1月初。
诸如此类。
冬至的烟火，图片来源:格罗夫图片社/弗里克
总结:2021年冬至是12月21日星期二15: 59 UTC(美国中部时间上午9: 59，请换算成你的时区)。它标志着北半球最短的一天(冬天的第一天)和南半球最长的一天(夏天的第一天)的到来。祝大家冬至快乐！
作者:黛博拉·伯德
FY:天文志愿者团队
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