昼夜平分时间及意义-趣味天文学

每年3月21日，不管是狂风暴雨还是大雪纷飞，又或是春暖花开，在天文学上，这一天在北半球都被视为冬季的结束和春季的开始。为什么要把这一天作为冬季与春季的分界线呢？有何依据？

其实，在天文学上，气候总是在不停地发生变化，所以春季开始的时间并不是由大气的气候变化所决定的。在一个特定的时刻，北半球在同一时间或许只会有一个地方呈现出真正意义上的春天。所以，我们可以说，气候特征和季节变化之间并没有必然的联系。天文学家划分四季的依据主要是中午时分太阳高度角、白昼长短等天文学因素，气候只起到了参考的作用。

为什么是3月21日呢？那是因为在这一天，晨昏线恰好经过地球两极。我们可以通过一个实验来模拟这一场景：设置一个普通的灯，使其发出的光射向地球仪；让地球仪上被照亮区域的分界线正好和经线合二为一，并与赤道和所有的纬线圈垂直。此时慢慢转动地球仪，我们会看到，对地球表面上任意一点而言，光亮与黑暗都能正好平分它的圆周轨迹。由实验可知，在每年的这个时间，地球表面上的所有地方都是昼夜等长。这一天的白昼正好是一个昼夜的，即12小时。对全世界的人来说，这一天的日出时间都是早上6时，日落时间则是晚上6时。

在3月21日，世界上所有地方全都是昼夜平分，天文学上用“春分”来代表这特殊的一天；同理，半年后，到了9月23日，昼夜平分的时间又到了，就是天文学上的“秋分”。春分代表冬春交替，秋分意味着夏秋交替。值得注意的是，南半球的情况恰好相反。北半球的春分正好是南半球的秋分，反之亦然。换言之，赤道的这一边正在进行冬春交替时，另一边则处于夏秋交替时期。

此外，在一年中，昼夜长短的变化如下：从9月23日到12月22日，北半球的白天会逐渐缩短；从12月22日到第二年的3月21日，白天会逐渐增长。在这段时间里，黑夜始终比白天长。而从3月21日到6月21日，白天会逐渐增长；从6月21日到9月23日，白天又会逐渐缩短。在这段时间里，黑夜始终比白天短。

在北半球，四季的开始和结束就发生于上述四个日期，现列举如下：

3月21日——昼夜等长——春季开始；

6月22日——白天最长——夏季开始；

9月23日——昼夜等长——秋季开始；

12月22日——白天最短——冬季开始。

而在南半球，情况正好相反，你们可以自己罗列一下。为了让大家对这一内容有更深的认识，我们再来完成几个练习题。(www.xing528.com)

【问题】①地球上，哪个地方全年始终是昼夜等长？

②今年的3月21日，塔什干、东京和南美洲阿根廷首都布宜诺斯艾利斯的日出时间分别是几时？

③在9月23日这天，新西伯利亚、纽约和好望角什么时候日落？

④在8月2日，赤道上的日出时间是几时？2月27日的太阳什么时候升起？

⑤7月会不会出现严寒天气？1月会不会出现酷暑天气？

【解答】①赤道上全年始终昼夜等长，这是因为无论地球在什么位置，地球被太阳照亮的一面始终会平分赤道。

②和③在春分和秋分，在地球上的任何地方，日出时间都是早上6时，日落时间都是晚上6时。

④赤道全年日出时间均为早上6时。

⑤在南半球中纬度地区，7月会出现严寒天气，1月会出现酷暑天气。