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冬至来到了 。 冬天最寒冷的时候就要到来了 。 冬至日不仅仅只是一年之中有着特殊意义的一天 ， 它还包含了很多有意思的自然与人文知识 。 我们一起来聊一聊和冬至有关的6个冷知识 ， 看看你是不是都知道呢？
“春雨惊春清谷天 ， 夏满芒夏暑相连 。 秋处露秋寒霜降 ， 冬雪雪冬小大寒 。 ……”这首二十四节气歌 ， 大家是不是在很小的时候就会背诵了呢？二十四节气是我们中华文明的灿烂瑰宝 ， 被誉为“中国第五大发明” 。
你知道吗？最早的二十四节气是根据斗转星移制定的 。 上古先民发现 ， 天上的星斗变化和四季变化有着密切的关系 。 天上的北斗星就像一个巨大的时钟 。 它的斗柄就是时钟的指针 。 当斗柄指向正东时 ， 春分到了；斗柄指向正南时 ， 夏至了；斗柄指向西方 ， 秋分又到了 。 如果我们在冬至这天晚上观察北斗星的话 ， 就会发现北斗星斗柄的末端指向了正北方 。 就这样天上的北斗星转了一圈 ， 地上的四季就更换了一遍 ， 一年就过去了 。 于是人们根据北斗七星斗柄的指向制定了二十四节气 。
而现在的二十四节气则是采用太阳在黄道上的位置来确定的 。 这就好比把地球看作是一列围绕太阳奔跑的列车 。 24节气就是轨道上的24个站点 。 它们平分了地球轨道 ， 每个节气之间相隔15° 。 地球的公转轨道是一个圆 ， 哪里是起点呢？人们把太阳正好直射地球赤道的时间节点定义为起点 ， 也就是春分 。 从春分开始 ， 冬至是第18站 ， 到冬至这一天 ， 地球带着我们围绕着太阳正好转了270°
时间来到了冬至 ， 地球在自己的轨道上跑了多远了呢？我们把地球围绕太阳的公转轨道看作是一个圆形 。 那么日地平均距离1.496亿公里就是这个圆的半径 。 这样我们很容易得出地球的轨道周长约为9.4亿公里 。 以此我们进一步得出 ， 每个节气之间的地球轨道长度约为3917万公里 。 当时间从春分来到冬至时 ， 地球已经带着我们在轨道上绕着太阳运行了7.05亿公里了！
有没有想到 ， 春去秋来带来的不仅仅是时间上的变化 ， 还有空间上的 。
我们都知道 ， 冬至这一天的白天是一年之中最短的 ， 黑夜是最漫长的 。 以北京为例 ， 在冬至这一天 ， 太阳在7点32分才懒洋洋的从东南方爬起来 ， 到了下午4点52分就早早的打卡下班了 。 太阳在空中的时间只有8小时20分钟 。 并且越往北白天的时间就越短 。
这是为什么呢？原因是地球高高地昂起了头 。 原来地球的赤道面和地球围绕太阳公转的黄道面之间有一个夹角 ， 叫作黄赤交角 。 黄赤交角约为23°26′ 。 由于黄赤交角的存在 ， 造成了太阳直射点会在地球南北纬23°26′之间来回移动 。 从而引起了中午太阳高度和昼夜长短的变化 。
当冬至来临时 ， 太阳的直射点正好处于南回归线上 。 此时的地球仿佛就像是昂起了头一样 ， 北半球的光线都是斜射的 。 而且是越往北 ， 阳光斜射得越厉害 。 这时的太阳在天空中的位置处于一年当中最低的位置上 。 太阳只在天上走上很小的一段距离就落下去了 。 更为夸张的是 ， 如果我们来到了北纬66.5°的北极圈以内 ， 就会发现太阳干脆不升起来了 。 这就是极夜现象 。 所以 ， 冬至是一年当中白天最短 ， 黑夜最漫长的一天了 。
冬至这一天你们那里的白天有多长呢？
冬至过后 ， 我们开始“数九”了 。 冬天真正寒冷的时候到来了 。 奇怪的是 ， 冬至时的地球要比夏至时的地球更加靠近太阳 。 原来冬至时地球即将抵达轨道的近日点 ， 而夏至时的地球则位于远日点附近 ， 冬至时的地球比它在夏至时靠近太阳大约480万公里 。
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