冬至。太阳直射南回归线。北半球白昼最短,黑夜最长。一年里日照时间触底的节点。过了这个点,白天长度开始往回走。

有人觉得冬至之后天还是黑得早。确实。傍晚五点半,窗外已经暗下来。早晨七点,天亮得磨磨蹭蹭。感官上不觉得白天在拉长。这不是错觉。是变化幅度太小,人的生物钟察觉不到。

地球绕太阳转。自转轴倾斜二十三度半。这个倾斜不随时间改变。地球在轨道上跑,太阳直射点就在南北回归线之间来回挪。冬至那天,直射点踩在南回归线上。北半球被太阳照到的弧段最短。过了冬至,直射点往北挪。北半球各地白昼时间逐日增加。每天多出一分多钟,靠北的地方能多出两三分钟。纬度越高,变化越明显。漠河冬至前后白天不到七小时,到一月中旬能多出半小时以上。广州变化就小,每天多几十秒。

直射点移动速度不均匀。刚过冬至那几天,挪得慢。一月初地球过近日点,公转速度加快,直射点北移也跟着提速。所以一月中下旬白天变长的感觉更明显。十二月下旬几乎无感。这是轨道力学决定的,跟人的主观体验无关。

冬至后白天是长还是短了 冬至后白天变长还是变短

晨昏线的位置每天都在变。冬至那天晨昏线与经线夹角最大。之后夹角缩小,日出时间持续提前,日落时间持续推后。两个变化不同步。日出时间在冬至之后的一两周里还会继续推迟。原因是均时差。地球公转轨道椭圆,太阳日在一年里长短不一。真太阳时和平均太阳时之间有差值。十二月下旬,太阳日比二十四小时略长。导致日出时间在冬至后几天仍然推后。日落时间从冬至当天就开始提前结束推后。也就是说,下午的天色先开始变长,早晨的亮来得晚。这个不对称持续到一月初。之后日出时间才真正开始提早。

古代观测天象的人早就发现这个规律。日晷记录晷影长度。冬至日影最长。次日开始缩短。一寸一寸往回缩。不用精密仪器,立根杆子量影子就能确认。二十四节气里冬至最早被确定,靠的就是这个。太阳高度角最低的那天,就是冬至。之后高度角每天抬一点。中午的太阳位置一天比一天高。地面接收的日照能量也在增加。气温还没跟上来,因为大地热量收支有滞后。最冷的日子在一月,不在十二月。但光照时间确实在涨。

地理纬度决定了变化幅度。赤道上全年昼夜等长,冬至不冬至无所谓。北极圈里冬至是极夜最后一天,太阳从地平线下开始往上浮。北纬四十度左右的区域,冬至白天九小时多,夏至十五小时多,差值六小时。北纬五十度差值拉到八小时以上。纬度越高,冬至后白天变长的速率越大。北欧、加拿大北部的人对冬至之后的光线变化更敏感。

还有一个容易被忽略的细节。暮曙光时长也在变。民用晨光始和民用昏影终之间的时间,冬至后同步拉长。天文上定义的白天是太阳上边缘露出地平线到下边缘没入地平线。实际能看见东西的时间比这个长。冬至后,有效日照和可用光线时间都在增加。早晚各多出十几分钟能看清路的时段。这对高纬度地区冬季户外活动有实际影响。

地球自转轴进动周期两万六千年。几千年后冬至点会在轨道不同位置。现在冬至靠近近日点,所以北半球冬季比南半球冬季短几天。这个差异极小,普通人不需要考虑。知道冬至过了白天往回涨就够了。

具体数字。北纬三十五度附近,冬至白天约九小时四十分钟。到一月底,白天十小时二十分钟。多出四十分钟。平均每天多不到一分半。北纬四十五度,冬至八小时四十分,一月底十小时整。多出八十分钟,每天两分钟左右。累积效应到春分才明显。春分昼夜等长,各十二小时。从冬至到春分三个月,白天长度增加三小时左右。这个速率在后半段加快。

冬至后白天是长还是短了 冬至后白天变长还是变短

日照时间变长直接影响光合作用时长。越冬作物在冬至后开始缓慢恢复生长。大棚种植的光照补充策略也会调整。太阳辐射总量在增加,虽然气温还在降。地面接收的短波辐射从冬至当天就开始回升。土壤温度滞后响应。农业上根据这个调整保温措施。

冬至后白天变长。不是错觉也不是愿望。是轨道参数决定的物理事实。每天多一两分钟。积少成多。到一月底傍晚六点天还亮着的时候,这个变化就肉眼可见了。