昼夜真的一样长?秋分节气昼夜变化一文讲清
秋分到了,你也许会留意手机上的日出日落时间:说好的昼夜各占一半,怎么从早晨太阳升起到傍晚落下,算起来还超过十二小时?下班路上天色尚亮,似乎也与“昼夜平分”的印象有些出入。这...
本文内容
一、昼夜平分,说的是怎样的状态
二、白天多出的几分钟,从哪里来
三、真正接近十二小时,要等哪一天
四、过了秋分,天黑会怎样变化
秋分到了,你也许会留意手机上的日出日落时间:说好的昼夜各占一半,怎么从早晨太阳升起到傍晚落下,算起来还超过十二小时?下班路上天色尚亮,似乎也与“昼夜平分”的印象有些出入。这份疑惑,来自两种不同的理解:节气描述的是太阳与地球之间的天文关系,日常感受到的白天,则牵涉太阳怎样出现在地平线上。把这两件事分开看,秋分就没那么难懂了。
一、昼夜平分,说的是怎样的状态
我们熟悉的秋分,通常落在公历九月二十二日至二十四日之间。天文学上,太阳到达黄经一百八十度的那一刻,就是秋分。此时太阳直射赤道,南北半球得到的日照分配接近均衡,“分”字由此有了直观的含义。
你可以在脑海中放一个地球仪,用远处的一束光照过去。若先把太阳简化成一个点,也暂不考虑大气对光线的作用,那么在秋分附近,地球上大多数纬度的昼弧与夜弧长度相近。这就是“昼夜平分”背后的理想图景。极点附近的日出日落情形特殊,不能直接套用普通地区的经验。
可真实的太阳有大小,地球外面还有大气。我们查到的日出日落时间,采用的也不是太阳中心穿过地平线的简单算法。因此,节气里的“平分”,不等于你所在城市的时间表一定写着白昼十二小时整。几分钟的差距,并没有推翻这个节气的含义。
二、白天多出的几分钟,从哪里来
想象你站在视野开阔的海边看日出。水天交界处刚冒出一线太阳,就已经到了日出的判定节点;等到日落,则要以太阳上边缘从地平线消失为准。早晨从第一点露面开始算,傍晚算到圆面全部退场,这段时间自然比按太阳中心计算更长。
大气还会让太阳的位置产生视觉上的抬升。光从较稀薄的空气进入更稠密的空气时,传播方向会弯折,这种现象叫大气折射。接近地平线时,它的作用较明显。太阳中心在几何意义上尚低于地平线,我们却可能已经看见太阳;落日时也会发生类似现象。
把太阳圆面的大小与折射放在一起,就能理解秋分日的白昼为什么通常略长。至于长出几分钟,要看当地纬度与计算采用的条件,实际观测还可能受气温、气压等因素干扰。拿某座城市的数据当作所有地方的结果,很容易算出误差。
三、真正接近十二小时,要等哪一天
如果你生活在北半球,想找日出至日落最接近十二小时的一天,通常要把日历往秋分之后翻。太阳直射点继续向南移动,白昼逐渐缩短,才会抵消前面提到的那部分“额外时间”。南半球的季节进程不同,接近昼夜等长的日期通常出现在九月秋分之前。
具体怎么找?查看所在城市连续几天的日出日落预报,用日落时间减去日出时间,再比较哪天最接近十二小时即可。留意数据是否对应同一地点、同一套计算口径。有些预报只精确到分钟,显示十二小时也可能带有取整误差,不必追究到屏幕上的每一个数字。
住在山谷里的人,亲眼看到太阳出现的时间往往更晚;窗前有高楼,落日也可能提前从视线里消失。这样的记录包含了周围环境的遮挡,与按开阔地平线计算的天文日出日落并非一回事。拿生活观察做比较很有意思,但得先知道自己在比较什么。
四、过了秋分,天黑会怎样变化
对我国大多数地区来说,秋分之后,白昼还会继续变短,直到冬至附近。你可能发现晚饭还没准备好,窗外就暗了下来。相同一段日期里,偏北地区的昼长变化往往比偏南地区更明显,这是纬度带来的差别。
不过,日落不等于天黑。太阳退到地平线以下后,仍有光照到高处的大气,再经散射传入眼中,于是有了暮光。晴朗傍晚的一段余亮,正属于这个过程。云层厚薄也会改变明暗感受,所以“今天黑得早”未必全是日落时间提前造成的。
至于天气会不会马上变凉,不宜只盯着秋分这一天。季节转换有自己的节奏,冷热还要看当地天气。下次再听到“秋分昼夜平分”,不妨把它理解成一幅简明的天文示意图。它勾勒出了季节的转折;打开本地日出日落表,那些细小的时间差,才让这幅图与我们的生活接上。
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