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太阳是(shi)最(zui)(zui)引人注目的(de)天(tian)(tian)体，它(ta)的(de)升起与降落给地球带来白天(tian)(tian)和(he)黑夜，为(wei)人类确立(li)最(zui)(zui)基本的(de)时间单位：天(tian)(tian)。如果统计一下日常生活中用得最(zui)(zui)多的(de)字，那么结果很可能是(shi)“天(tian)(tian)”。

　　天空看上去像半个透明的球，可以想象，另外半个球在地平面以下。天文学上把以地球作为中心，半径很大很大的透明球叫作天球，日月星辰都位于天球上。建立天球概念后，可以方便地观察天体的运动、记录天体的位置。

　　身(shen)体站(zhan)直，头顶(ding)正上方对(dui)应的天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)球(qiu)上的那(nei)一点(dian)是天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)顶(ding)，脚底正下方对(dui)应的那(nei)一点(dian)叫做(zuo)天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)底。天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)球(qiu)上，与天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)顶(ding)、天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)底相距(ju)90°的大圆，叫作(zuo)地(di)平圈。地(di)平圈上有东(dong)、南、西、北方位点(dian)。天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)球(qiu)上，通过(guo)北点(dian)、天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)顶(ding)和南点(dian)的大圆，叫做(zuo)子午(wu)圈（图1）。子午(wu)圈把天(tian)(tian)(tian)(tian)(tian)球(qiu)分为东(dong)西两个半球(qiu)。

　　图1、天球上子午圈示意图（图片来源(yuan)：作者绘制）

　　天(tian)体到达子午(wu)圈时，叫作(zuo)中天(tian)，距离南点较近(jin)时，称(cheng)为上中天(tian)；距离北点较近(jin)时，称(cheng)为下中天(tian)。

　　和太阳有关(guan)的成语你知(zhi)道多(duo)少(shao)？

　　每(mei)天(tian)，人们(men)追踪太(tai)阳在天(tian)球上的(de)位置，确定(ding)一(yi)天(tian)的(de)时间：露出(chu)地面为早晨；上中天(tian)为正午；落山为晚上；下(xia)中天(tian)为子夜。与此(ci)相应还有许多成语，每(mei)个都(dou)意味深长。

　　旭日东升。旭(xu)日：初升的太阳。形容(rong)朝(chao)气蓬勃的气象。也比喻(yu)艰(jian)苦的岁月已过去，美好的日子刚(gang)刚(gang)来到。

　　如日中天(tian)。中(zhong)(zhong)午(wu)太(tai)阳上(shang)中(zhong)(zhong)天，比喻(yu)事物正在最兴盛的时候(hou)。

　　日(ri)中(zhong)则昃。太阳上中天(tian)后就开始偏西，来到(dao)天(tian)球(qiu)的西半球(qiu)，从(cong)之前的上升，转变为(wei)下降(jiang)。比喻事(shi)物发展到(dao)一定程度(du)，就会向相反(fan)的方向转化。

　　日落西山。太阳(yang)从西(xi)山落下(xia)，比喻人到老年将(jiang)死或(huo)事物接近衰亡。

　　一年中在不(bu)同(tong)日子(zi)里(li)，太阳在天球上的(de)运行轨迹(ji)也不(bu)完全一样(yang)，夏至这天更是(shi)与(yu)众不(bu)同(tong)，呈现出(chu)不(bu)同(tong)景象。

　　2019年6月21日是北(bei)半球夏至。

　　古人对夏至(zhi)的描述是：“日(ri)北至(zhi)，日(ri)长之至(zhi)，日(ri)影(ying)短(duan)至(zhi)，故曰夏至(zhi)。至(zhi)，极也。”直接翻译过来(lai)的意(yi)思是：一年中(zhong)，夏至(zhi)这天，太阳最(zui)(zui)北，白天最(zui)(zui)长，影(ying)子(zi)最(zui)(zui)短(duan)，所以称为夏至(zhi)。至(zhi)是极、最(zui)(zui)的意(yi)思。

　　正午太(tai)阳高度最(zui)高 影子最(zui)短

　　6月21日夏至正午，北半球中纬度(du)地区太阳(yang)高(gao)(gao)度(du)最高(gao)(gao)，树木(mu)、建筑物(wu)等的影子(zi)最短。

　　图(tu)(tu)2、北半球中纬(wei)度地区(qu)夏至正午太阳(yang)高(gao)度最高(gao)示意图(tu)(tu)。（图(tu)(tu)片来源：作者绘制(zhi)）

　　6月(yue)21日夏至这天(tian)太(tai)阳(yang)直射地球表面的位置到达(da)最北(bei)(bei)端—北(bei)(bei)回归线，北(bei)(bei)纬(wei)23°26'，在那(nei)里(li)，正(zheng)午太(tai)阳(yang)与天(tian)顶(ding)重(zhong)合（图2），树木、建筑(zhu)物等的影子消失(shi)不见。我国大(da)部分地区在北(bei)(bei)回归线以北(bei)(bei)，比如(ru)北(bei)(bei)京是北(bei)(bei)纬(wei)40°，太(tai)阳(yang)从来不会出现在头顶(ding)正(zheng)上方。

　　图(tu)(tu)3、北回归(gui)线夏至正午太阳与天(tian)顶重合示意图(tu)(tu)。（图(tu)(tu)片(pian)来(lai)源：作者绘制）

　　夏至这天日出(chu)日落(luo)方位最(zui)偏北

　　6月21日夏至这天太(tai)阳(yang)升起(qi)降(jiang)落方位(wei)(wei)(wei)最偏北(bei)（图4）。夏至过后(hou)，太(tai)阳(yang)升起(qi)降(jiang)落的(de)方位(wei)(wei)(wei)逐渐靠近(jin)东方，在秋分的(de)时候(hou)，刚好位(wei)(wei)(wei)于(yu)正东方。

　　图4、北(bei)半(ban)球中纬(wei)度(du)地区，夏至(zhi)太阳升起降(jiang)落方位最偏北(bei)示意(yi)图。（图片来源：作者绘制）

　　夏至这(zhei)一天为什么(me)白天最长？

　　因为(wei)6月21日夏至这(zhei)天太阳升(sheng)起(qi)降落(luo)方位最(zui)偏北，正(zheng)午太阳升(sheng)得最(zui)高，所(suo)以太阳在(zai)地面上(shang)运行(xing)时(shi)间最(zui)长（图(tu)5），导致(zhi)白天最(zui)长，夜晚最(zui)短。

　　图5、北半(ban)球中纬度地区，夏至太阳在地平面上运行(xing)时间最(zui)长示意图。（图片(pian)来源(yuan)：作者(zhe)绘制）

　　北半球夏至这天，位置越靠北，白天的时间越长，夜晚的时间越短。到了北极圈，太阳全天不落，全天都是白天，没有黑夜，出现极昼；南极圈刚好相反，全天太阳都不升起，全天都是黑夜，没有白天，出现极夜。

　　漠河是我国最北(bei)的(de)城市(shi)(shi)，但在北(bei)极圈(quan)南边，所以，漠河是我国夏至这天白天时间(jian)最长的(de)城市(shi)(shi)。2019年6月21日，漠河日出时间(jian)预(yu)计为(wei)(wei)03:23:22，日落(luo)时间(jian)预(yu)计为(wei)(wei)20:18:51，白天预(yu)计长达16小时55分29秒。

　　地(di)球(qiu)上有夏至日的根本原(yuan)因是(shi)地(di)球(qiu)“斜着身子”绕太(tai)阳公转。如果地(di)球(qiu)直立着绕太(tai)阳转，也就是(shi)地(di)球(qiu)公转轨道平面与地(di)球(qiu)赤(chi)道面重合，那么地(di)球(qiu)上就没有四季变换，一(yi)(yi)年(nian)中每一(yi)(yi)天(tian)的白天(tian)黑夜时间也不变。