只要愿意学习,知识点既可以在直播间,也可以在传统节气里。根据中国科学院紫金山天文台的计算,北京时间6月21日17时14分,我国将迎来农历二十四节气中的“夏至”。众所周知,二十四节气中的春分、夏至、秋分和冬至等都与太阳日影长短变化有关。但你真的了解夏至与太阳的关系吗?以下三个天文学知识点,有助于科学地看待传统节气。
夏至时太阳离地球最远
夏至天气热,太阳是离地球最近吗?实际恰恰相反。夏至之后两周左右,地球刚好运行到远日点。所以,夏至期间其实是一年中太阳几乎离地球最远的时段。
当太阳运行到赤道最北处,阳光直射北回归线时,北半球白昼最长,正午的太阳最高,垂直物体的影子最短,这天就被叫作夏至。过了这天,太阳就会转身南下,因此北回归线穿过的地区又被称为“太阳转身的地方”,如我国的汕头、从化、桂平、墨江、蒙自等地。夏至正午,这些地区还会出现“立竿无影”的有趣现象,因为太阳光是从天顶直射下来。
至于为什么离太阳远天气反而热,则是因为决定四季变化的是地球自转轴的倾角,而非太阳离地球的远近。当太阳直射地球时,地球单位面积接收的热量多,天气就热。当阳光逐渐倾斜,天气就开始变冷,到冬至时,太阳反而在地球的近日点附近。
夏至白天最长
夏至白天最长,但这天的日出不是最早,日落也不是最晚,原因与人类采用的时间系统有关。
日出而作,日落而息,人类选择根据太阳的运动来安排生活生产。以真实的太阳运动为依据确定的时间叫作真太阳时。在真太阳时系统中,夏至这天必定是日出最早且日落最晚,但由于真太阳时的不均匀性,实际日常所用是以假想的太阳平均运动为依据得到的平太阳时。
真太阳时与平太阳时的差值叫作时差值。从一年中时差值的变化中可以看到6月份的时差值逐渐减小。科学家据此认为,夏至与它之前日期的平太阳时的日出时间比较,因为减去了更小的时差,结果变大了,所以不是日出最早;夏至与它之后日期的平太阳时的日没时间比较,因为减去了更大的时差,结果变小了,所以也不是日落最晚。
当然,这点对地球上的特殊地区无效。比如在北极圈,夏至24小时都是“日不落”。
夏至可以精确到秒
从前面的定义可知,夏至这个时间点是北半球共同的,对于中国而言,今年就在北京时间6月21日17时14分。
不过,需要说明的是,虽然大多数年份的夏至都在6月21日,但也有可能在6月22日或6月20日。中国上一个6月22日夏至是2015年(北京时间00:37),而下一个6月20日夏至是2048年(北京时间23:53)。而后到本世纪末,我国不会再有6月22日夏至了。
节气的计算关乎太阳的位置计算模型,需要许多天文学方面的知识。在国家标准委和中国科学院的支持下,紫金山天文台是目前我国唯一的历书编算机构,并承担起草了国家标准《农历的编算和颁行》。其中明确规定了农历包括二十四节气的计算模型和精度:太阳的位置按国际地球自转和参考系服务规范规定的模型计算,节气计算精度实际可达到1秒。
(本报综合)