发布单位:台北市立天文科学教育馆
夏至:白昼最长、太阳最北的一天
夏至,是二十四节气之一。每年夏至通常落在6月21日前后(亦可能为20日或22日),而今年的夏至发生在6月21日10时42分,此时太阳位于黄道上黄经90度的位置,行至全年最北点,直射地球的北回归线。古人即利用圭表观察正午时影子的长短随季节变化,发现太阳在一年中有南北往返的规律,据此确定了夏至与冬至这两个太阳最北与最南的位置,也分别对应白昼最长与最短的日子。二十四节气是根据太阳在黄道上的位置划分,因此在阳历(公历)上的日期几乎固定,而与农历日期无固定对应关系。
今年夏至,台北地区的日出时间为5时05分,日落时间为18时47分,白昼长度为13小时42分。与冬至时的白昼相比,长度多出约3小时以上。夏至是北半球白昼最长、黑夜最短的日子,太阳的日行轨跡最高,中午时分的影子也最短。夏至这天,当站在北回归线(北纬约23.5度)上仰望太阳,正午时分便可看到太阳几乎位于头顶上方,出现「立竿无影」的现象。台湾地区跨越北回归线,设有三处标志,分别位于嘉义水上乡、花莲瑞穗乡与丰滨乡,其中北回归线以南地区一年可见两次太阳直射,而北回归线以北的地区,如台北,则无法观察到太阳直射天顶的情形。值得一提的是,地球自转轴的长期变化(岁差)与极点漂移,会使北回归线的实际位置产生微小移动。
若以太阳日出与日落的方位来看,在台北市,夏至日的日出从东偏北约26度升起,日落则落于西偏北约26度,与冬至东偏南、西偏南的方位形成对比。另一方面,在高纬地区,夏至日甚至会因太阳整天不落而出现「永昼」现象;相对地,南极圈内地区则会进入「永夜」,整日无太阳升起。太阳之所以出现这些变化,是因为地球自转轴倾斜约23.5度所致。
2025年6月21日夏至时,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2024年6月21日夏至时由向日葵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。
虽然夏至是全年白昼最长、夜晚最短的一天,但它并不是全年日出最早或日落最晚的日子。以台湾为例,最早日出通常发生在夏至前约一周,最晚日落则出现在夏至后约一周,也就是说,白昼极长这件事是「整体日照时间」最长,而非日出最早或日落最晚所构成的单一极值。这是因为地球绕太阳呈椭圆轨道公转所致,这也导致每日正午时间会有些微前后变动,称为「均时差」。另一方面,虽然夏至这天日照最长、太阳仰角最高,但通常并不是一年中最炎热的时候。这是因为地球表面与大气具有热容量,日照所带来的热量会经过一段时间累积,因此最炎热的时期往往出现在夏至之后数周。(编辑/台北天文馆段皓元)