圖解：地球儀上的日行跡，攝于維也納地球儀博物館。

當(dāng)我們說一年中最長的一天會在每年冬至左右來到時，這并不是白天，而是從太陽正午（太陽在中天的時刻）或正午到下一個正午之間的間隔，在冬至這天，地球相對正午太陽自轉(zhuǎn)一周的時間比平時長大約半分鐘。

今年，冬至在12月22日，北京時間12點19分到來。對于處在北半球的我們來說，冬至意味著白天最短，夜晚最長。如果我們從另一個角度來看待一天的長度的話，全球白天最長的一天在12月份。

要記住：我們墻上的鐘并不是測量一個白晝真實長短的工具。為了測量一個正午太陽到下一個正午太陽的長度，我們需要日晷。日晷能精確地告訴你當(dāng)?shù)卣缣柕臅r刻，也就是一天中太陽達(dá)到最高點的時刻。

本文頂部的照片展現(xiàn)了一個8字曲線，8字曲線展示了太陽的偏轉(zhuǎn)角，它的角度來自天球緯度和時鐘測出來的時間和太陽測出來的時間之間的差（分鐘）。

圖解：于美國新澤西州的貝爾實驗室外拍攝到的日行跡，攝于1998至1999年，由多張在不同日期拍攝的影像疊合而成。由于日行跡是用以顯示在一年不同日子的同時間下，太陽在天空中的位置差異，因此拍攝這種現(xiàn)象都需要花上約莫一年的時間。

所以，現(xiàn)在是十二月，這意味著地球相對于太陽的一次自轉(zhuǎn)——我們稱之為太陽日——比全球平均24小時還長約半分鐘。

從一個太陽正午到下一個太陽正午，在二至點前后一天的時間總是比24小時長，在二分點前后一天的時間總是比24小時短。

圖解：地球的北半球觀測到的日行跡，地平緯度和地平經(jīng)度比例相同

現(xiàn)在全球正處于一日時長最長的時候——因為我們在冬至日比在夏至日更接近太陽。地球的近日點（離太陽最近的點），總是在一月初到來。當(dāng)我們離太陽最近時，我們的星球在其軌道上移動的速度比平均速度快一些。這就意味著我們的星球每天在太空中運(yùn)行的距離比平均距離遠(yuǎn)一些。結(jié)果是，地球必須再多繞軸轉(zhuǎn)一點，太陽才能回到其正午的位置。因此太陽日變得更長。

圖解：地球的日行跡

多出半分鐘聽起來不是很多，但差別會越來越大。例如，在冬至日的前兩周，正午時間比冬至日早了約七分鐘。在冬至日的后兩周，時鐘上的正午時間比冬至日本身晚了約七分鐘。因為現(xiàn)在時鐘和太陽極不同步，所以每年的這個時候，一些令人困惑的現(xiàn)象，使人們抓狂。

在北半球，一年中最早的日落是在十二月冬至之前，一年中最晚的日出在十二月冬至之后。

在南半球，一年中最早的日出在十二月夏至前，一年中最晚的日落在十二月夏至之后。

盡管兩至帶來了最短/最長的白天，但最早的日落/日出總是在至日之前，最晚的日出/日落總是在至日之后。

事實上，在一月初，我們離太陽最近時也意味著北半球冬季（南半球夏季）是四季中最短的。同時…也是太陽日漫長的季節(jié)。

圖解：伊利諾斯州芝加哥市阿德勒天文館外的日晷。日晷可以讓你測量從一個太陽正午到下一個太陽正午的時間。圖源： Ben+Sam

總之：從一個太陽正午到下一個太陽正午，12月是整個地球上白天/黑夜周期最長的一天。

相關(guān)知識

冬至（英文： Winter solstice），又稱冬節(jié)、賀冬，二十四節(jié)氣之一、八大天象類節(jié)氣之一，與夏至相反。冬至日是一年中白晝最短之日，北半球冬至一般都在西歷12月21日到12月23日之間，華夏歷法用冬至所在月來定義十一月。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學(xué)名詞

3. 言雨非 ：蘇小蘇- earthsky

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