发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:需以口径10公分(4吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照

  地球于2024年1月3日(周三)8时39分运行至「近日点」,是本年中地球绕行太阳公转速度最快(约30.287km/s或10万9,033km/h),也是最接近太阳的位置,此时地球距离太阳0.983307天文单位,也就是1亿4,710万634公里,比起2024年7月5日地球过远日点时的1.016725天文单位、1亿5,209万9,895公里来说,足足近了大约500万公里,也使太阳的视直径大了3.4%,太阳视半径977.49角秒,是全年中太阳最大的一天。

地球以椭圆轨道绕日公转。

  地球以椭圆轨道绕日公转,离太阳最近的位置称为近日点,离太阳最远的位置称为远日点,不过近日与远日的距离差异仅3.4%,不算很大,通俗点说:地球的公转轨道蛮接近圆形的。地球在近日点时,北半球为冬季,南半球为夏季,虽然离太阳特别近,但天气怎么还是很冷?其实决定气候的因素很多,比起距离来说,阳光照射的角度更加重要。由于地球自转轴相对于地球公转太阳的轨道面倾斜约23.5度,使得地球公转太阳时随位置的不同,各地单位面积所接收到的阳光便有所变化,单位面积所接收到的阳光愈多,能量愈多,进而气温变高。

2023年地球过近日点与远日点时所拍摄的太阳,可发现大小有明显变化。
2023年地球过近日点与远日点时所拍摄的太阳,可发现大小有明显变化。

  地球通过近日点时刚过冬至不久,太阳直射南半球的南回归线附近,比起夏至直射北回归线时,位于北半球的台湾,单位面积接收到的阳光少了将近30%,而且日照时间也比夏至时短了大约3小时,因此尽管距离近了3.4%,但台湾地区仍处于寒冷的冬季!故地球的冬夏季节变化主要来自地轴倾斜之故,而非和太阳的距离有差别的结果。(编辑/台北天文馆吴典谚)

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:肉眼观赏 可拍照

  有没有觉得最近天黑总是特别早吗?根据本馆出版品「天文年鉴」中的日出日没时间,今年11月22日至12月8日这两周的日没时间,以台北天文馆的位置来计算都是17时4分,也是2023年中最早的时间,这也是最近下班下课时天色已经昏暗的原因。

2023年台北市之日出、日落、正午时刻。由于多种天文因素影响,日出、日落、正午与白昼长度的极值都落在不同的日期。
2023年台北市之日出、日落、正午时刻。由于多种天文因素影响,日出、日落、正午与白昼长度的极值都落在不同的日期。

  一般认知中,冬至(12月22日)是全年中白天最短的日子,这个认知虽然正确无误,但不代表冬至当天同时也是最早日落和最晚日出的日期。受到地球自转倾角、椭圆形公转轨道等因素,以及地理位置差异,每年的最早日落大约会落在11月底出现,而最晚日出大约在1月中旬。今年台湾各地的最早日落将于11月29日或30日发生,而观察地点的不同会使最早日落的日期与时间有些许差异。以台北天文馆的地点为例,今年最早日落是11月30日的17时4分,本岛最东端的三貂角及最北端的富贵角也是30日,时刻为17时2分及3分,而本岛最南端的垦丁与最西端的七股,则是落在29日的17时13分。

  实际上虽然知道了日落时间,但实际观察时很可能受到地形地物,甚至是天气和大气折射的影响而变得不易观察,因此实际的意义并不大。但如果想知道自己所在位置的日落时间,而且是精准到秒的话,可透过本馆网站首页的「天象导航通」互动地图来计算,只要点击观测地点,就可显示该地当天的日出、日落精确时刻。(编辑/台北天文馆谢翔宇)

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:肉眼观赏 可拍照 ★★

  今年夏至发生在6月21日11时32分,夏至发生的时间是太阳刚好到达黄经90度的位置,此时太阳位于金牛座与双子座之间,阳光直射北回归线。而一天之中影子最短的瞬间,就叫做正午,也是太阳位置最高的时候,因此当夏至正午时分站在北回归线上看太阳,太阳就在正头顶,发生「立竿无影」的现象!夏至是北半球全年中白昼最长、夜晚最短的一天,而且越往高纬度移动,则白昼越长,在北极圈区内,即北纬66.5度至北纬90度间,形成「日不落」的现象没有夜晚,即所谓的永昼。而位于南极圈内的地区则呈现永夜现象。

夏至阳光直射北回归线、北极永昼、南极永夜。
夏至阳光直射北回归线、北极永昼、南极永夜。

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台北地区年度日出、正午与日落时间变化图。

  一般认为夏至是一年中最早日出与最晚日落的日子,但其实不然。以台北地区而言,日出最早是在6月6日至6月12日间(5时03分),而日落最晚则在6月26日至7月9日间(18时48分),与地球公转轨道为椭圆形及自转轴有23.5度倾角等因素有关。如果长期于固定时间拍摄太阳位置,会看到太阳呈现「8字图」的日行迹,而且夏至的太阳就位于「8字图」的最顶端。在《淮南子·天文训》书中有「夏至则斗南中绳,阳气极,阴气萌,故曰,夏至为刑。」意思是夏至时节北斗南指午辰方位,与子午经线相合,这时阳气上升到了极点,阴气在其中开始萌发,所以说,夏至是万物开始削减衰败的季节。

  整个北回归线共通过16个国家和地区,台湾地区则是通过嘉义及花莲两个县市,台湾的北回归线标志共设有3处,分别是嘉义水上乡、花莲瑞穗乡和丰滨乡,其中嘉义水上乡标志设立于1908年,同时也是全球首座在北回归线上设置的标志物,其旁设有「北回归线太阳馆」。而花莲瑞穗舞鹤台地立有白色日晷造型的北回归线标志,公园内设有许多跟天象、气候、节气、地球科学等相关的解说牌示。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。

  有兴趣的朋友,可以在夏至正午立竿见影,测试一下所在地的太阳影子最短到什么程度喔!(编辑/台北天文馆赵瑞青)

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:肉眼观赏 可拍照 ★★★

日出与曙光定义并不相同,根据不同的需要,曙光种类也分为三种,天文、航海、民用曙光。

日出与曙光定义并不相同,根据不同的需要,曙光种类也分为三种,天文、航海、民用曙光。

  『迎曙光』已是国人例行的新年活动之一,台北天文馆为了服务民众能精准掌握这个重要的时刻,精算出2020年全国最早民用曙光将现身于清晨6时3分的花莲县新康山(日出时间6时28分);平地部分于6时8分在兰屿龙头岩(日出时间6时32分);而台湾本岛平地最早曙光则在6时11分出现于屏东县鹅銮鼻(日出时间6时35分)。

  除了上述地点之外,台北天文馆还特别制作了『2020年元旦曙光互动地图』,可自动算出国内任何地点的精确曙光与日出时间(以海平面为基准)。

曙光

  曙光是太阳扩散在大气中的光线,通常在日出前的1个半小时到半小时开始出现,同时夜空中的星光也逐渐淡去。曙光又可分为
天文曙光:太阳在地平线下18度时。
航海曙光:太阳在地平线下12度时。
民用曙光:太阳在地平线下6度时。

影响日出时间的因素

  1. 地理经纬度:越向东、向南越早。
  2. 高度:越高越早。

  日出时间除了因观察地点的经纬度而异外,还会受到地理高度的影响。以台湾地区来说,在高度100公尺处所看到的日出时间会比同经纬度的平地早大约1分半钟,1,000公尺则提早约5-6分半钟,到了接近4,000公尺的高山峰顶时则足足比平地早9-11分钟。

  在小区域内,每向东1公里,日出时间就提早约2.4秒,每向南1公里则大约提早1.1秒。

  想要准时见到第一道阳光,日出的方向不能有遮蔽物,曙光地图日出时间后的括号内即为日出方位。正北为0度、正东为90度、正南为180度、正西为270度。

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:vtype_1.jpg 可拍照

因地球公转轨道是椭圆形,地球公转速度并不是等速的,再加上地球自转轴相对于黄道面法线有约23.5度的倾角,且自转轴倾斜的方向不是与近日点至远日点的轨道长轴方向一致。这些因素综合之下,使得每天的真正长度(真太阳日)并不是固定为24时,且正午时刻不一定是手表时间的中午12时;生活当中惯用的24小时制,只是因生活需要而产生的「平均太阳日」。平太阳日和真太阳日的差异,称为「均时差」。

这些差异使得台北地区每年最晚的日落时间并不在大家印象中的夏至(约6/21),也不在每年的地球公转轨道远日点(约7/4前后),而是在夏至后的6/27~7/9间,时间为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。

1515234674325187.jpg台北地区年度日出、正午与日落时间变化图。

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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  因地球公转轨道是椭圆形,地球公转速度并不是等速的,再加上地球自转轴相对于黄道面法线有约23.5度的倾角,且自转轴倾斜的方向不是与近日点至远日点的轨道长轴方向一致。这些因素综合之下,使得每天的真正长度(真太阳日)并不是固定为24时,且正午时刻不一定是手表时间的中午12时;生活当中惯用的24小时制,只是因生活需要而产生的「平均太阳日」。平太阳日和真太阳日的差异,称为「均时差」。

  这些差异使得台北地区每年最晚的日出时间发生在近日点(约1/3-4)后的1/13-14喔!台北地区最晚的日出时间是6:41!其余更详细的讯息,请参见天象预报:2018/11/29-30 台北地区一年中最早的日落

1515234674325187.jpg台北地区年度日出、正午与日落时间变化图。

  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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  『追曙光』是元旦跨年的最夯行程,但热门景点总是人挤人?台北天文馆特别制作了『2019元旦曙光互动地图』,让您透过线上地图,动动手指就能得知海峡两岸各个景点的精确曙光与日出时间,绝不错过新年最精彩的一刹那!

  『2019元旦曙光互动地图』网址 https://www.tam.museum/Sunrise.htm

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  因地球公转轨道是椭圆形,地球公转速度并不是等速的,再加上地球自转轴相对于黄道面法线有约23.5度的倾角,且自转轴倾斜的方向不是与近日点至远日点的轨道长轴方向一致。这些因素综合之下,使得每天的真正长度(真太阳日)并不是固定为24时,且正午时刻不一定是手表时间的中午12时;生活当中惯用的24小时制,只是因生活需要而产生的「平均太阳日」。平太阳日和真太阳日的差异,称为「均时差」。

  这些差异使得每年最早的日落时间并不在大家印象中的冬至(约12/22),也不在每年的地球公转轨道近日点(约1/4前后),而是在冬至前的11/29-30喔!台北地区最早的日落时间是17:04!同理,一年中最晚的日出也不是在冬至或轨道近日点,而是在近日点之后的1/13前后。

1515234674325187.jpg台北地区年度日出、正午与日落时间变化图。

  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。

  各地最早的日落日期与所在纬度有关系。例如位于北纬25度的台北地区的最早日落日期是在11月底;但纬度愈往北走,最早日落日期会愈晚,例如到了北纬40度左右的地区,最早日落日期将在12/7左右;愈靠近到了北极圈,最早日落时间基本上就会接近冬至。

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观测方式:以肉眼观赏即可 可拍照

  因地球公转轨道是椭圆形,地球公转速度并不是等速的,再加上地球自转轴相对于黄道面法线有约23.5度的倾角,且自转轴倾斜的方向不是与近日点至远日点的轨道长轴方向一致。这些因素综合之下,使得每天的真正长度(真太阳日)并不是固定为24时,且正午时刻不一定是手表时间的中午12时;生活当中惯用的24小时制,只是因生活需要而产生的「平均太阳日」。平太阳日和真太阳日的差异,称为「均时差」。

  这些差异使得每年最早的日出时间并不在大家印象中的夏至(约6/21),也不在每年的地球公转轨道远日点(约7/4前后),而是在夏至前的6/6 -6/12喔!台北地区最早的日出时间是5:03!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。

taipei_2017annual_sunrise_sunset.jpg台北地区年度日出、正午与日落时间变化图。

  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。

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观测方式:vtype_1.jpgvtype_4.jpg

  每年1/13-14,太阳在6:41才从海平面冒出,是台北地区一年中日出最晚的时候。这是受到地球绕太阳公转轨道为椭圆形而使公转速度并非等速,1月在近日点附近而使地球公转速度比较快,真太阳日会比平均太阳日(平均24小时)还要长一些,再加上地球是球体且自转轴相对于公转面有一约23.5度倾角影响的综合结果。

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