6月21日10时42分迎来夏至。这一日是北半球一年中白昼时间最长的一天,且越往北白昼时间越长。从天文学角度看,夏至的“至”是什么“至”?这一天又有什么未“至”?

“日北至,日长之至,日影短至,故曰夏至。”中国科学院紫金山天文台科普主管王科超介绍,在天文学上,夏至是指太阳在天球上运行到距天赤道最北处的时刻,此时太阳直射地球的北回归线。夏至日这一天,北半球白昼最长,北回归线以北地区在正午时太阳最高,垂直物体的影子最短。

尽管夏至时北半球白昼最长,但一年中最晚日落通常不在这天,这是因为真太阳时与平太阳时存在差异。王科超解释道,“日出而作,日落而息”所依据的真实太阳运动时间称为真太阳时。在真太阳时系统中,夏至日确实是日出最早、日落最晚的一天。然而,由于真太阳时的不均匀性,我们日常所用的是以假想的太阳平均运动为依据得到的平太阳时。如此一来,每天都有均等的时长,即24小时。

真太阳时与平太阳时之间的差值叫均时差,它的存在使得夏至日当天通常不会出现最晚日落。由于地球公转轨道呈椭圆且存在黄赤交角,均时差数值在一年中不断变化,其差值在负14分钟至正16分钟之间。“以北京为例,一年中最晚日落通常在6月底。”王科超说。

此外,在夏至前后,北半球白天的太阳高度角大,日照时间长,接收到的辐射能量多,但夏至时的气温并非一年中最高。“考虑到地表热量收支的累积效应,一般在夏至之后的一段时间,地面吸收的热量仍然大于它所放出的热量,地面温度还会持续升高。直到处暑节气前后,地面散发的热量开始大于其吸收的热量,温度才会逐渐下降。”王科超说。

值得一提的是,我国古人会通过观察日影的长短变化来判断时节变化。“立竿见影”这一成语便与之相关。“对于地处北回归线地区的公众来说,夏至日则会出现‘立竿无影’的有趣现象。这是因为在夏至日正午时,太阳位于天顶,阳光垂直地射向地面。”王科超说。