夏至是我国传统二十四节气之一 ,而且是 24 节气中第一个被确认的 。它也是天文学上一个重要的时间与位置 。
太阳将在 2017 年 6 月 21 日的 12:24 达夏至时刻 ,也就是太阳位在黄经 90 度而且赤纬最北的时候 ,此时太阳位置金牛座中 ,阳光直射北回归线; 换言之 ,在北回归线上的人 ,于正午时可见到太阳在头顶的正上方 ,几乎没有影子 。而在北纬 66.5 度至北纬 90 度的北极圈以内区域 ,太阳则形成“日不落”的现象 ,太阳在一天 24 小时期间 ,都在地平线以上 ,环绕地平一周而运动 ,即所谓的“永昼”; 相反地 ,在南纬 66.5 度到南纬 90 度的南极圈以内区域 ,太阳都在地平面以下不升起 ,即所谓的“永夜” 。

夏至标志着北半球夏季 、南半球冬季之开始 ,这一天北半球白昼的时间最长而夜晚的时间最短 。对北回归线以北的地区而言 ,是正午时太阳的仰角最高 、阳光所形成的竿影最短的一日 。夏至以后 ,太阳直射的地区域将日渐南移 ,北半球的白天的时间将一天比一天短 、而夜晚的时间则愈来愈长 ,直到冬至为止 。我国民间有“吃过夏至面 ,一天短一线”的说法 。
不过 ,夏至这天虽然是白昼时间最长 、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) 。 (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。 )
北回归线通过台湾的嘉义县和花莲县 ,在嘉义县水上乡立有“北回归线标” ,目前该地已设立为北回归线太阳馆 。台湾地区第一座北回归线标志是于本省嘉义县水上乡的“北回归线标” ,这也是全球第一座北回归线标志 。但由于地球自转轴倾角变动致使北极点漂移以及天球岁差等效应 ,造成北回归线会缓慢移动 ,所以现在矗立的北回归线标是第六代 ,与第一代标示的位置已经有些偏移 。
西元前三世纪 ,古希腊天文学家 Eratosthenes 利用夏至当天正午 ,太阳照射亚历山卓 (Alexandria ,埃及北方近海岸之处) 与亚斯文 (Aswan ,埃及古称 Swenet ,希腊古称 Syene) 两地的角度有些微差异 ,约差了 7 度左右; 而亚历山卓到亚斯文的距离约为 5000 stades ,由此计算出地球通过南北极的圆周长相当于 25 万 stades ,大约相当于 39,690 公里 ,与现代的结果仅相差了 1% ,相去不远 。有兴趣者 ,不妨利用每年夏至重现这个实验 ,但得找 2 个距离比较远的城市同步进行实验 ,看看您计算的结果是否准确 。 (注: stade 为古希腊测量距离用的单位 ,以一个竞技场长度为单位 ,后来的科学家推算: 1stade 大约相当于 157.7 公里。 )
以上内容由台北天文馆提供 ,“有趣天文奇观”网站收录 ,欢迎多加利用 。