2017年哪天白天最长?
搜了一下,发现有两个问题,一个是“夏至”还是“冬至”?还有一个是公历还是农历? 先放结论 再放图片 2017年6月21日(夏至),白昼最长。
2017年12月22日(冬至),黑夜最长。但这一天的正午太阳高度是全年最小的。 由于没有找到北京、杭州和长沙的三个观测点的具体资料,所以只能用“大部分地区”来描述了。
首先把结论放到一边,来看一下为什么得出这个结论的简单道理——太阳直射点。每年6月21日或22日,太阳直射点位于北回归线,此时中国大部分地区白天最长;而每年12月22日或23日,太阳直射点位于南回归线,中国大部分地区昼夜等长。 为了更直观地说明这个问题,下面贴出两张图,一张是全国各地夏至日的正午太阳高度角,一张是全国各地冬至日的正午太阳高度角(注:只找到冬至日的,故用“±”表示)。可见,夏至时,我国除青藏高原外,其他地区正午太阳高度都在6°以上,而冬至则都小于6°。
那么为什么会这样呢?这里就要提一下与“太阳直射点”相关的两个概念——“昼长”和“正午太阳高度”。上图中,“昼长”等于“日落至日出时间”减去“日出至日落时间”——从有阳光到没阳光的时间。而“正午太阳高度”则是“太阳高悬天空时的角度”——这个时候阳光几乎是垂直射向地球表面的。
根据物理知识,太阳直射点的位置决定了当地时间的正午太阳高度。而当地时间的昼长又与正午太阳高度存在一定关系。两者之间存在如下函数关系: 上图是中国境内夏至日和冬至日的正午太阳高度角。可以发现,当正午太阳高度最大值在6°以上时,对应的昼长也是最长的。
根据上述公式,可以计算出各地夏至日的昼长,然后再与24小时相减,就可以得到各地的夜长了。同理,可以得到各地的冬至昼长,然后算出各地的夜长。 可以用下面这个公式来计算出任意一天的白昼时长(正午太阳高度用前一日计算,昼长夜长用下一日的数据): 这里需要特别说明的是,上面计算出的只是“平均”情况下的昼长和夜长。实际上,某个城市某天的昼长大于平均值,该城市该天的夜晚就短于平均值;反之,那个城市的夜晚就长于平均值。这跟一天之中早晚的光照时间不一样有很大的关系——早上和傍晚,地面吸收太阳光的强度不是最大的,也就是说,白天和夜晚的温差没有最大值。我们不会感受到“白昼很长,夜晚很短”或者相反的感觉。