为什么冬至不是北半球日出最晚的日子?

360导航上有一个天气预报的界面,点开之后有每天的日出时间。我这几天一直在看(北京的),21号日出是7时32分,按理说之后应该逐渐变早,但是今天是7时34分。查了下资料,说是日出最晚一般会出现在一月上旬。我去问了地理,物理老师,也没弄明白。我觉得不是岁差的原因吧?求懂行的前辈们解释下~
@醉书生
@Steed
@bigshape
@小龙哈勃

也请大家帮我@一些比较了解相关领域的人吧~谢谢了~

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14个答案
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Steed专业级业余天文爱好者

2012-12-26 11:50

用一张图来回答你的问题:

这是TWAN网站上的一张照片,是Anthony Ayiomamitis在希腊拍的,记录了一年中不同日期的同一时刻,太阳在天空中的位置。太阳不只会在南北方向上移动,在东西方向上也会移动。所以在一整年的时间里,太阳在天空中划出的路线,其实是一个大大的8字。

南北方向的移动,地理书上都有解释,是因为地球自转轴与公转轨道平面存在一个夹角。而东西方向的移动,则是地球在公转轨道上移动速度不均匀的结果。每年1月,地球运行到近日点,公转速度较快,因此太阳就会一天天往前赶,跑到偏东侧去;每年7月,地球运行到远日点,公转速度较慢,太阳又会一天天往后落,移到偏西侧去。

正是太阳在东西方向上的移动,使得日出最晚的时间和日落最早的时间,不同于太阳处在最南端的冬至时间。对于北半球来说,日出最晚会出现在冬至之后,而日落最早会出现在冬至之前。

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楼上解释的应该说没错,但是我感觉还是下面我转来的解释更易懂,也更令人信服~


我的资料来源是《日梭万年历》这是我所看到的最详尽的万年历,有兴趣的朋友可在下述地址下载:
http://ishare.iask.sina.com.cn/f/4828213.html

我们以山东省胶南市2009年冬至前后的日出时间来探讨问题。
为什么要选胶南?
大家知道,我们所用的“北京时间”并不是真正北京的当地时间而是东经120度的时间。而胶南正好在东经120度上。资料标上的“北京时间”其实可以认为就是“胶南时间”,这样可以省去许多换算的麻烦。

附表是胶南2009年冬至前后的日出时间,真的令人大感意外,最晚的日出不在冬至,而是冬至后16天,直拖到第二年小寒节气之后!
为什么?

由于地球公转轨道为椭圆形,地球运转的速度不是恒定不变的。根据地球自转和太阳在天空中的位置所确定的时间称为“真太阳时”。太阳相继两次出现在天空同一时圈所经过的时间间隔为一天,这就是“真太阳日”,一年中每个真太阳日的长度是不一样的。真太阳日的平均长度叫做平太阳日。以平太阳日为基准确定的时间叫平太阳时。

我们看到的各种资料所标注的时间,没有特殊说明的都是平太阳时。电台、电视台的时间,我们的钟表(精确的钟表)显示的时间也都是平太阳时。
只有我们的老祖宗发明的日晷显示的时间才是真太阳时。

我认为,真太阳时能够更准确地表明地球和太阳的相互关系,为此我把日出时间换算为真太阳时一并列在附表中。在此表中我们可以看出,日出最晚是在12月21日。而冬至就在12月22日01时46分39秒!

结论:最晚的日出出现在冬至,但时间系统应当用能准确表明地球和太阳相互关系的真太阳时才看得清楚。



附表:山东省胶南市2009年冬至前后的日出时间:

日期 日出时间 换算为真太阳时的日出时间
2009-12-20 07:05:45 07:09:36
2009-12-21 07:06:17 07:10:06 日出最晚
2009-12-22 07:06:47 07:09:36 冬至日
2009-12-23 07:07:16 07:08:22
2010-01-07 07:10:48 07:04:48 疑似日出最晚


附图:日晷


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Topp天文研究生,摄影爱好者

2012-12-27 14:41

如果把每天太阳最高的时候定为中午12点,那么冬至那天太阳的确是升起来最晚,落下去最早的,这种计时方式叫做真太阳时。但是地球绕太阳转动是椭圆而不是圆,这样转动速度不均匀,每天的长度也就是不均匀的。在对时间精确度不高的年代勉强可以应付,但是渐渐这种问题就凸显出来了。
为了让时间均匀,所以人为规定:太阳两次经过春分点的时间为一年,一年中等分为365.242天,每天再等分为24小时,这样就保证了每天的长度一样,但是却并不是太阳每天都在12点的时候最高了。

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tzcam天文爱好者、深空猎手

2012-12-26 22:40
支持者: 蟹小鱼 Topp

这个得考虑真太阳时和平太阳时(我们日常用的时间)之间的时差

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支持者: 蟹小鱼

我没法儿把一楼和二楼的观点联系起来。两人说的是同一方面么?

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罐头刀正则表达式黑魔法学徒

2012-12-26 21:53

原来是这样。不管,把结论记住就好。

附一个网站,提供日出日落时间等等。http://www.gaisma.com/en/location/dali.html

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说实话没看明白。个人感觉冬至那天白天最短了,也就觉得太阳出的最晚落得最早

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peter龙非专业营销人士

2012-12-27 21:28

难道一楼和二楼说的不是同一件事吗
这么不好理解
子曰:不愤不启,不悱不发

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Yebai人机互动硕士在读

2012-12-28 12:58

为什么地球自转引发的太阳起落会受到地球公转速度的影响?这个没明白。也没人说清楚。

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高中学过的地理,都还给老师了,好好恶补一下。

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文科生看懂了,其实就是地球绕太阳的轨道为椭圆导致的吧

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豆子狸电离层物理博士

2012-12-30 14:35

第一个回帖上的gif动态图,差不多就是这个意思。我也来说说我的理解。
同一时刻太阳在天空轨迹,轨迹的南北(假设图中是上下表示南北,左右代表东西)差异是由于太阳直射点的南北移动,那么最南端(最下面)的点表示冬至点,最上面表示夏至点。
这个没问题。这个所谓的冬至和夏至,都是一年中的一个日期,对应这上面某个点。
另外轨迹的东西差异是由于地球自转速度在每一天的不一样,若地球自转轴在一整年中都视作不变化,而我们使用的每个“天”都是固定长度的,在某个特定日期,地球可能转的比我们想的(我们认为地球应该按照平均自转速度就是每天一圈地自转)快点,这就导致这个测量时间点上看到的太阳会往西跑一点。要是慢于平均自转速度,太阳就得往东跑点。要是之前一直有这个速度差导致的积累,太阳轨迹就会整体西偏或者东偏。
要得出日出时刻的太阳状况与平均时间的相对关系,需要再做一个合理假设:假设地球自转速度每天有差异,但是一天之内是不变的。
若想寻找日出最晚的一天,在这个假设下,需要寻找“积累的转的慢的效果”最大的那一天。转的慢,到点了还差一些没转到正常位置上去。在这个图涉及的所有日期里面,这个点就是这个8字曲线上最左边的那个点,这个点之后,太阳就拐向了右边(太阳向西边移动)。这个点和最下面的那个点(冬至点)相当接近,但是在它后面出现。在这个最左点(东边)处的太阳,出现在天空的同一位置比平均时间要晚最多。这是这个测量时刻的事实,也是这一天日出时候的事实。

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冬至日时,太阳直射地球的位置在南边并且是全年离赤道最远的时候,但是也是只有那天某个时间点这样,不是全天都那样,所以也许那时你所在的地方恰好不是正在日出。但是,毕竟在冬至日或者前一天或者后一天,太阳直射点离北极点边最远,所以那三天的某一天都有可能是全年日出最晚的一天。

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支持者: 杨小郁童鞋

说实话,两种解释都没有完全看懂

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