发布单位:台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式: ★★
冬至是一年中24节气的最后一个节气。今年的冬至发生在2023年12月22日11时27分,此时太阳位于黄经270度。24节气是根据太阳的位置而定,每个节气在阳历上几乎是固定,前后日期差1-2天,因此每年的冬至都是落在12月22日左右,而与农历日期无固定对应关系。
冬至在天文学上是一个重要的时间点,这一天,北半球经历了一年中白天时间最短、夜晚时间最长的一天。原因在于地球的自转轴倾斜了约23.5度,冬至时,太阳直射南回归线。而在北纬66.5度以上的北极圈内,甚至是永夜,相反的,在南极圈以内则是永昼。以台北为例,冬至这天的白昼仅10小时35分,比起6月22日白昼最长的夏至时的13小时42分来说,日照时数短了3小时又7分。随着冬至过后,太阳逐渐北移,北半球的白昼时间会逐渐增加,因此这一天被古人视为新年的开始。
2023年12月22日冬至时,太阳直射南回归线,对北半球而言是昼最短夜最长的一天。此图中地球影像来自2022年12月21日冬至时由向日葵8号人造卫星所拍摄。其它后制仅为示意图,非经严谨计算后之呈现。
因为地球有大气与海洋的调节作用,冬至并不代表一年中最寒冷的时候。此外,由于地轴倾斜和地球绕太阳呈椭圆形轨道的综合影响,冬至并非太阳最晚升起或最早落下的日子。台湾各地今年最早日落是在11月29日或30日,详细资料请参考「天象预报:2023/11/29-30 最早日落 ★」。如果我们每天固定于同一时间、同一地点拍摄太阳的位置,就会呈现8字形的日行迹,以下图为例,每日早上拍摄太阳,会发现冬至时太阳会是从东偏最南(方位角116度)升起,反之夏至则从东偏最北(方位角64度) 升起。大家不妨在今年12月22日欣赏一年中最偏南的日出或日落。(编辑/台北天文馆段皓元)
台北市的8字日行迹图。照片中的四条直线分别是不同天的太阳日出轨迹,其余呈现8字型为每日早上同一时间的太阳位置,即呈现太阳一年内在每日同一时间的运动轨迹。