发布单位:台北市立天文科学教育馆 丨 观测方式:
冬至是一年当中白昼最短,夜晚最长的一天,但它并不是一年中日落最早或日出最早的日子喔!事实上,在冬至过后约20天,1/13-14前后的2017/01/08~01/19这段期间,台北地区日出时间为6:41,是2017年内日出时间最晚的时候喔!赖到平时得起床上班上学的时候,结果太阳还在地平线上徘徊呢!而一年中最晚日落的时间是在11/29-11/30前后。(此处所指的日出与日落时间,乃是太阳上边缘与地平面切齐的时间,此时因地球大气散射之故,天空看起来是很明亮的。以下亦相同。)
同理,夏至虽是一年白昼时间最长、夜晚时间最短的日子,但因为均时差的关系,夏至日不是一年中日出时间最早、日落时间最晚之日。事实上,以台北地区而言,一年中日出时间最早的时间是在夏至之前的6/66/12期间(5:03),日落最晚则是在夏至之后的6/277/9(18:48)。
台北地区年度日出、正午与日落时间变化图。
之所以发生这样的状况,是因为地球公转轨道是椭圆形使地球公转时不是均匀的等速,1/4前后过近日点时地球公转速度比较快,相反地在7/4前后过远日点时公转速度比较慢,如此一来使得真正的一天(称为「真太阳日」)每一天都不一样长;再加上地球自转轴相对于公转面有一约23.5度的倾角等因素,使得公转过程中,太阳直射位置一直改变。这些因素影响的结果,使每天的真正正午时间和手錶上的12点钟有一个差异,谓之「均时差」,每天的正午时间应该加上或减去均时差后才是真正的正午时刻。均时差差异最大者在每年2/12和11/3左右,这也使得午前和午后的白昼时段并不等长。如果每天固定时间去拍摄太阳,将一整年的太阳轨迹(日行迹)叠合在一起后会呈现8字形(故又称8字图),不同纬度的日行迹亦不相同,有兴趣者不妨耐着性子,努力一年就有成果。
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