
夏至是二十四节气中的第10个节气,通常在每年公历的6月20日~22日之间到来。今年的夏至如期而至。这一天,北半球迎来一年中白昼最长、黑夜最短的时刻,同时也是太阳直射点达到最北端(北回归线)的日子。

1. 黄赤交角的存在
· 地球的自转轴与公转轨道平面(黄道面)存在约23.5°的固定倾角(黄赤交角)。这一倾斜导致太阳直射点在一年中南北移动(南北回归线之间)。
· 夏至时,太阳直射北回归线(北纬23.5°),北半球向太阳倾斜达到最大角度,使得北半球接受更多光照。

2. 晨昏线的倾斜
· 晨昏线是昼夜的分界线,正常情况下(春分/秋分)会平分所有纬线,全球昼夜等长。
·夏至时,由于地球倾斜,晨昏线相对于地球的经线发生倾斜(如下图)。此时:
·北半球:晨昏线偏离两极,导致各纬度的昼弧(白昼部分)远大于夜弧(黑夜部分)。
·越往北,昼弧所占比例越大,白昼时间越长。例如:
· 赤道:始终昼夜平分(12小时)。
· 北纬40°(如北京):昼长约15小时。
· 北极圈内(北纬66.5°以上):出现极昼(24小时白昼)。

3. 太阳视运动的改变
· 夏至时,北半球的太阳轨迹发生显著变化:
· 日出方位偏北:太阳从东北方升起(而非正东)。
· 日落方位偏北:太阳向西北方落下(而非正西)。
· 太阳高度角大:正午太阳位于一年中的最高点,延长了日照时间。
· 高纬度地区:太阳在地平线上的路径更平缓,甚至不落(极昼),导致白昼持续更久。

4. 南半球的对比
· 同一时间,南半球因远离太阳直射点,经历最短白昼。南极圈内出现极夜,与北半球的极昼形成对称。

夏至时北半球“越往北白昼越长”的本质是:
地球的倾斜使高纬度地区在夏季持续朝向太阳,晨昏线的倾斜放大了昼弧比例,而太阳的偏北视运动进一步延长了日照时间。这一现象是地球自转轴倾斜与公转共同作用的经典例证。
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(注:文中具体城市的白昼时长因年份和地理位置略有差异,但总体趋势不变。)
