6月27日,可以多看一眼夕陽?——夏至之後最晚的日落

2021-01-11 天文在線

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上圖:2018年6月 彼得·吉普森 拍攝於英國薩福克的Stowmarket。

對於生活在北緯40度左右的人來說,每年最晚的日落髮生在6月27日前後。而對於生活在南半球南緯40度的人來說,這是一年中最晚的一次日出。儘管北半球一年中最長(或南半球最短)的一天是在6月21日的冬至。

一年的最晚日落總是在夏至之後,即使它的確切日期取決於你的緯度。往北——在西雅圖——最晚的日落髮生在6月25日左右。再往南的墨西哥城或夏威夷,最晚的日落要到7月初才會發生。

六月日落——密西根州馬斯基貢的佩爾馬奎特海灘——傑裡·詹姆斯拍攝。謝謝你,傑瑞!

最遲的日落是在夏至之後,因為每年的這個時候恆星日超過24小時。

在幾個星期裡,大約在6月的冬至,這一天(以正午太陽的連續回歸來衡量)比24小時長近1/4分鐘。因此,6月下旬的正午太陽(正午)比6月至日晚。因此,日出和日落的時間也會晚一些。

JuanArgudin在佛羅裡達州彭布羅克松樹市,於2018年6月21日寫道:「我們拍了幾十張日落照片,但卻無法記錄下如此美麗的日落顏色。這是夏至後的第一次日落,在我家門口的兩棵橡樹之間。

如果地球的軸在地球繞太陽轉的時候直立著,而且地球一整年都與太陽保持著相同的距離,那麼時鐘時間和太陽時間總是一致的。然而,地軸的標題是23.44度偏離垂直方向,我們與太陽的距離全年變化約300萬英裡(500萬公裡)。在分點前後,太陽日比24小時短,而在至點,太陽日比24小時長。在中北緯地區,一年中最遲的日落總是在6月27日左右。

天文知識拓展:為什麼太陽日有時候短有時候長?

太陽日是依據太陽運動,所定義的時間,可以分為視太陽日和平太陽日。一太陽日傳統稱為一「日」、一「天」或一「晝夜」。視太陽日是依據真太陽定義的,也就是真實的太陽連續兩次經過某地相同之中天,即是上至上中天或下至下中天的時間間隔,可以使用日晷來測量(上中天)。

圖解:在順行軌道上的行星,像是地球,恆星日會比太陽日短。如圖:在時間1,一顆遙遠的恆星和太陽都在正上方;在時間2,行星轉了360°,遙遠的恆星在正上方(1→2 =恆星日),但是要再晚一點,在時間3的位置上太陽才會在正上方(1→3 =太陽日)。

由於以下兩個原因,視太陽日在一年當中的長度會每天不停地改變。

首先,地球的軌道是一個橢圓而不是正圓,所以當地球接近太陽時速度會加快,到達近日點時的運動速度最快;遠離時又會減慢,到達遠日點時的速度最慢(參考克卜勒行星運動定律)。

圖解:相對於顯示局部平均時間的時鐘,軸上日晷的時間方程顯示得更快,軸下日晷的顯示速度較慢。

其次,因為地球自轉軸的傾斜角度,使得太陽在黃道上運行的大圓對地球的天球赤道是傾斜的,當太陽在兩個分點時,穿越赤道時會有一個角度的,所以投影在赤道上的運行速度小於平均速度;當太陽在至點時,他的運動方向是平行於赤道的,所以投影的運行速度高於平均的速度(參考回歸年)。因此,視太陽日在3月(26-27日)和9月(12-13日)是比在6月(18-19日)或12月(20-21日)短的。這些日期的長短變化是在分點、至點、遠日點、和近日點之間逐漸變化的。

平太陽日是以平太陽為參考點,以平太陽連續兩次經過某地之下中天的時間間隔,需花24小時來轉360°59'。更明確的說,平太陽日是經由觀察太陽相對於恆星的周日運動,所獲得的平均太陽時,經由人為的調整而顯示在時鐘上的時間。

平太陽日的長度是固定的24小時,在一年之中不會因為晝夜長短的變化而改變。視太陽日的長度會與平太陽日(86,400秒)不同,相鄰的每一天最多可以短22秒或長29秒。因為這種延長或縮短會持續進行一段時間,所以最多會比平太陽日提早17分鐘或延遲14分鐘。因為這些期間是周期性的,平太陽時和視太陽時的差值就是均時差。

後記:為什麼最近的日落不是最長的一天(冬至)?簡而言之,這是太陽和時鐘之間的差異。因此,對於中北緯地區,最遲的日落總是在6月底到來。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3.earthsky

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