时间过得可真快，不知不觉中夏至来到了。夏至这天给你的最大感受是什么呢？是不是感觉这天的白天特别的长，而黑夜又特别的短呢？夏至这一天北半球迎来了一年中白天最长，黑夜最短的时刻，而且是越往北走，白天的时间就越长。是什么造成了这一神奇的现象呢？

夏至与二十四节气

每年的6月20日~6月22日这天便来到了夏至。从天文角度来说，夏至是太阳运行至黄经90°的时刻。这是什么意思呢？我们把地球围绕太阳公转的轨道称为“黄道”，并将其划分为360°，把春分点作为黄道上的起点，即黄经0°。当太阳从春分开始在黄道上运行到黄经90°这个位置时，就迎来了夏至。夏至这一天太阳的直射点达到了一点之中的最北端，直射北纬23°26′的北回归线。

夏至时的地球

我们知道是地球的公转形成了一年四季。那么地球的公转为什么会形成一年四季呢？原来地球围绕太阳公转，周期为365.24天，也就是1年。而地球公转轨道的平面被称为“黄道面”。然而地球的自转轴与黄道平面并非垂直，而是存在23°26′的夹角。这个夹角叫做黄赤交角。由于黄赤交角的存在，使得地球在公转的过程中，太阳直射点在南北回归线（南纬23°26′~北纬23°26′）之间来回移动。

黄赤交角

太阳的直射点在哪里，哪里接收到的太阳辐射能量就大，温度就会升高，而远离直射点的地方温度就开始下降。于是，春夏秋冬一年四季就这样形成了。每年的6月22日前后，太阳的直射点落到了北回归线上，夏至到来。夏至过后，一年之中最热的三伏天就要来到了。

太阳的直射点移动到北回归不仅仅让北半球获得了更多的太阳辐射热量，还增加了北半球的光照时长。也就是说，夏至这一天北半球迎来了一年中白天最长，黑夜最短的时刻，并且越往北走白天就越长。这是怎么一回事呢？

地球的晨昏线

地球是一个不发光、不透明的球体。所以不管什么时候，太阳只能照亮地球的一半。因而当地球自转时就形成了昼夜更替现象。而白天和黑夜交替的边界线就是晨昏线。由黑夜进入到白天的分界线叫做晨线，由白天进入到黑夜的分界线叫做昏线。随着地球不停的自转，地球上的晨昏线也在不停的移动着。

那么问题来了，既然不管什么时候，太阳只能照亮地球的一半，那地球上为什么还会出现昼长夜短不一的现象呢？这依然是黄赤交角存在造成的。由于黄赤交角的原因，春分过后，太阳的直射开始从赤道向北移动。伴随着太阳直射点的向北移动，北半球所有纬度的昼弧（某纬线被太阳照亮的部分）开始长于夜弧（某纬线未被太阳照亮的部分）。这种状态会一直持续到夏至。夏至时，太阳直射点落到了北回归线上。此时，北半球整体向太阳倾斜了23°26′，达到了一年之中的最大倾斜角度。这就意味着在夏至这一天，北半球迎来了一年之中白天最长的时候。

地球公转和四季的形成

有意思的是，到了夏至时，北半球所有纬度的昼弧不仅达到了最大长度而且纬度越高，昼弧长度占比就越大。也就是我们所说的越往北，白天的时间就越长。我们来举几个例子来说明一下，这个问题就一目了然了。

• 0°纬线的赤道依旧是昼夜等长。这是晨昏线始终平分赤道。
• 北纬23°26′北回归线穿过的广东汕头市白天时长13小时37分。
• 位于北纬40°的北京白天时长为15小时4分钟。
• 位于北纬45度的哈尔滨白天时长为15小时41分钟。
• 位于北纬62°的俄罗斯城市雅库斯克白天时长为19小时30分钟。
• 位于北纬69°的俄罗斯城市摩尔曼斯克白天时长24小时。

极昼时太阳的轨迹

从上面列举的城市我们可以看出在夏至这天，北半球越往北走白天的时间就越长，而到了位于北纬66°34′的北极圈以内的摩尔曼斯克就进入到了极昼状态，太阳整天都不会落下。

我们在地球上观察，太阳是如何把白天的时长给拉长的呢？这其实很有意思。太阳就用了三招：早起晚归、多走路、爬高。

太阳高度的变化

太阳具体是怎么做的呢？我们还是以北纬40°的北京举例吧！在夏至这一天，你会发现太阳在清晨4点28分就升起来了，有意思的是，清晨的第一缕阳光是从北面的窗户照射进来的。原来太阳是从正东偏北约31.4°的位置上升起来的。太阳在升起后便使劲的爬高，到中午的时候地平高度能达到73°。随后太阳在天空中的高度开始下降，直到19点31分才从西偏北的方向落下。这样太阳在天上走过了一段长达223°的大弧线。在太阳在天上运行速度不变的情况下，走过了更长的距离，自然也就把白天的时长给拉长了。

夏至时的地球

夏至这一天，北半球迎来了一年中白天最长的时刻，越是往北去，白天的时间就越长。然而这一天的南半球却正好相反。南半球正经历着一年中白天最短的时刻，越是往南，白天的时间就越短，直到南极圈以内更南的区域，太阳干脆不升起来，进入到了极夜中了。

这样一个半球白天变长，一个半球黑夜变长了，两者合起来，太阳还是照亮了半个地球。这真的是很神奇啊！