夏至那些你不知道的事

科学传播网 2017-06-21

  6月21日12时24分,夏至——二十四节气中的第十个节气如约而至。夏至日一般是每年公历的6月21日或22日,夏至节气则是开始于6月21日或22日,结束于7月7日或8日。这些你可能都知道,接下来科学传播网小编要和你聊一些关于夏至你不知道的事。

  1.夏至不是全年最热的日子

  早在两千多年前,古人就根据日影长短变化而确定了二分二至的时刻(春分、夏至、秋分、冬至)。《恪遵宪度抄本》记载:“日北至,日长之至,日影短至,故曰夏至。至者,极也。”唐代诗人韦应物的《夏至避暑北池》也写到“昼晷已云极,宵漏自此长”。夏至日这天太阳直射地球北回归线(北纬23°26’),这一天是北半球全年日照时间最长的,自夏至日之后,直至冬至日之前,随着太阳直射地球位置的逐渐南移(从北回归线移动至南回归线),北半球的白昼时长逐渐变短。

  

  清华大学校内的日晷

  

  北回归线标志塔(广东从化)

  夏至日不仅是白昼最长的一天,也是北回归线以北地区(纬度高于北纬23°26’的地区)全年太阳高度角最高的一天,夏至日正午时分,太阳高度角=90°-当地纬度+23°26’,以北京为例(约北纬40°),夏至日12点时太阳高度角等于73°26’,接近天顶,几乎在头顶上。

  

  北半球日出日落示意图

  但是,夏至日虽然白昼最长,太阳角度最高,但并不是一年中气温最高的日子。夏至日之后一段时间内,由于太阳辐射到地面的热量仍比地面向空中散发的多,故在以后的一段时间内,气温将继续升高,因此有“夏至不过不热”的说法。这个道理就类似一天中气温最高的时段并不是正午12时太阳中天时(虽然此时地面接收的太阳辐射最强),而是在午后2点也就是下午14时左右气温才达到一天中的最高值。

  

  一天的气温曲线图(14时最高)

  值得注意的是,由于南半球的季节和北半球正好相反,在北半球夏至日炎炎夏日、白昼最长时,南半球正值数九寒冬、白昼最短,北半球的6月21日或22日“夏至日”对于南半球而言,实际相当于南半球的“冬至日”。北极圈(北纬66°34’)在夏至时处于一年中的最好时节——全年中唯一一个极昼,是“最长的一天”,而南纬66°34’上的南极圈则是全年中唯一一个极夜中,24小时都见不到太阳。

  

  阿拉斯加极昼

  2.夏至不是地球离太阳最近的日子

  不要想当然地认为北半球夏至前后地球离太阳最近,实际地球上四季的形成主要是由于黄赤交角(地球公转轨道平面与地球赤道平面的夹角,现为23°26’,黄赤交角大小也决定了地球上两条回归线和两个极圈的纬度位置)的存在,地球在公转轨道的不同位置时,阳光照射某一地区的角度不同,因而形成了四季,二分二至定四季(春分是春季的开始,夏至是夏季的开始,秋分是秋季的开始,冬至是冬季的开始)。

  地球沿一个椭圆轨道绕太阳公转,其近日点(地球离太阳距离最近的位置)在1月初,距离太阳约1.47亿千米;其远日点(地球离太阳距离最远的位置)在7月初,距离太阳约1.52亿千米。北半球夏至时(6月21日或22日),地球其实正位于远日点的位置,北半球冬至时(12月21日或22日),地球其实正位于近日点的位置。因此,从这个意义上说,南半球的夏季(比如澳大利亚)可能会比北半球更为炎热,因为南半球夏季时地球离太阳最近。

  

  四季成因的示意图(最左图:北半球“夏至”时(6月21日或22日)的地球轨道位置,距离太阳约1.47亿千米;最右图:南半球“夏至”时(12月21日或22日)的地球轨道位置,距离太阳约1.52亿千米)

  3.夏至的天气可不像“东边日出西边雨”那样美丽

  夏至以后,地面受热强烈,空气对流旺盛,午后至傍晚常易形成雷阵雨。这种热雷雨骤来疾去,降雨范围小,人们称“夏雨隔田坎”。唐代诗人刘禹锡,曾巧妙地借喻这种天气,写出“东边日出西边雨,道是无晴却有晴”的著名诗句。对流天气带来的强降水,不都像诗中描写的那么美丽,常常带来局地灾害,例如6月18日午后北京门头沟斋堂地区降下暴雨,并引发山体滑坡和泥石流等次生灾害。

  据中央气象台预报,受低涡影响,21日至24日,华北、黄淮中东部和东北地区南部自西向东有一次强降雨过程,中央气象台21日6时发布暴雨蓝色预警。其中,内蒙古中部偏南地区、河北、北京、天津、辽宁西南部、河南东部、山东、安徽东北部和江苏北部等地的部分地区有大到暴雨,北京西部和北部沿山、河北北部等地的部分地区有大暴雨,局地累积雨量可达120~150毫米。过程主要降水时段为22日白天到夜间。这些地区需防山洪城乡内涝等灾害。

  

  中央气象台21日发布的降水预报

  据气象专家介绍,针对不同等级(从蓝色到红色,严重程度由低到高递增)的暴雨预警,公众应该做好如下防范措施:

  蓝色预警——暴雨来临时,最好待在屋里,远离窗户;在室外不要在大树底下避雨,不要拿着金属物品及接打手机,以防雷击,应远离电线,以防触电。

  黄色预警——尽量避免车辆在积水中行驶,开车经过立交桥涵洞等低洼积水地段时注意安全;检查城市、农田、鱼塘排水系统,采取必要的排涝措施,行人在积水中行走时要注意观察,以防不慎跌入无盖井口。

  橙色预警和红色预警——暴雨可能已经或即将导致江河湖泊水位上涨、地面交通中断、输电线路中断等灾害;应立即寻找安全建筑躲避,等待降雨停止,绝对不进山下河,处于山地、河流附近的人员也应迅速撤离至安全地带。

  

  四色暴雨预警信号

  4.夏至曾是传统节日,还放假

  夏至日是我国最早的节日。清代之前的夏至日全国放假一天,回家与亲人团聚畅饮。《礼记》中也记载了自然界有关夏至节气的明显现象:“夏至到,鹿角解,蝉始鸣,半夏生,木槿荣。”夏至分为三候:一候鹿角解,二候蝉始鸣,三候半夏生。民间有“冬至馄饨夏至面”“吃过夏至面,一天短一线”的说法。

  

  《礼记》记载的夏至三候

  夏至时值麦收,因此我国古代有夏至祭神祀祖之俗。《周礼·春官》载:“以夏日至,致地方物魈。” 夏至日正是麦收之后,农人既感谢天赐丰收,又祈求获得“秋报”。

  5.迎接夏至日的最In姿势——朝圣《变形金刚5》的外景地

  放眼全球,最著名的迎接夏至日的庆祝活动当属英国威尔特郡的巨石阵(Stonehedge)前迎接“夏至日”的第一缕阳光的活动。“夏至日”前夕,全球大批游客齐聚巨石阵,面向太阳升起的石柱方向,即一块名为“踵石”(Heel stone)的石柱所在方向,迎接夏至的第一缕阳光。

  

  英国的巨石阵(建于公元前3000年至公元前2000年间)

  

  夏至日的巨石阵日出

  

  夏至日巨石阵中“踵石”位置和日出方位一致

  6月23日,《变形金刚5:最后的骑士》将在全球上映,列入世界文化遗产的英国史前巨石阵也是电影的20个外景地之一,变形金刚的迷弟迷妹们一定要去那里朝圣哦!

  

  

  IMDB网站上列出的《变5》外景地,巨石阵(Stonehedge)赫然在列

责任编辑:王超

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