2017年冬至日哪天?
先泼盆冷水:从科学角度来讲,冬至并不表示“北半球白天最短的一天”。 冬至是北半球白天最短的一天没错。但是,这仅仅是在北半球而言。对于南半球来说,冬至却正是白昼最短的一天(详见我的另一个答案:为什么我们感觉不到太阳公转)。所以啊,说“冬至是北半球白天最短的一天”这本来就是一个以偏概全的说法。 那什么是正确的说法呢?应该说,冬至是太阳直射点位于南回归线(23°26′S)的那一天。而这一天正好也是北半球白天最短、黑夜最长的一天。 所以问题的关键在于如何定义“白天”“黑夜”以及“最长”“最短”。如果以上定义成立的话,那么我们就可以得到一个结论了:在冬至这一天,地球上所有地点的白天和黑夜都达到时间上的最大值。也就是说对任何一点来说,不管它处于哪一纬度和经度,它的白天和黑夜都是一样长的。
接下来我们再看看太阳高度的问题。 首先明确一件事,当太阳直射点位于南回归线时,除了南回归线和北回归线之外的地方,太阳都会出现在地平线上。而这时的太阳高度也是一个定值——无论在任何地方,太阳高度都一样大。 而当太阳直射点向北移动时,太阳高度越来越大,直到夏至(北半球白天最长的一天)达到顶点。之后太阳高度开始减小,到冬至又开始下降,一直到又一个夏至出现为止…… 只要弄清楚太阳高度跟纬度的关系,我们就能够得出下一个结论了:在冬至这一天,太阳高度是自南向北逐渐升高的。
那么根据之前谈到的“白天”“黑夜”“最长”“最短”的定义,我们最后就能够得到结论了: 在冬至这一天,太阳高度达到一年的最高值;同时,对于北半球的任何一点来说,这个时候的太阳高度、昼夜长度等都是一个既不是最大也不是最小的数值。而对于南半球的人来说,此时太阳高度达到一年中的最小值,而在同一种情况下,它们的昼夜长度却是全年中最长的一天。