编者按：看寒来暑往云卷云舒，思古往今来气候变迁，中科院之声与中国科学院大气物理研究所联合开设“大气悟理”，为大家介绍大气里发生的有趣故事，介绍一些与天气、气候和环境相关的知识。
2023年7月11日，“三伏天”正式拉开序幕，目前已经是中伏了，今年的“中伏”长达20天。俗话说：“冷在三九，热在三伏，”三伏天通常出现在小暑与处暑节气之间，是一年之中最为闷热的时段。关于三伏，民间还流传着很多谚语，比如北方常用“头伏饺子二伏面”来反映在伏天期间，天气炎热潮湿，食欲减退，饺子正是传统习俗里开胃解馋的食物，同时面食也有助于补充因高温出汗而流失掉的蛋白质等物质。另外，人们也有用“冬练三九，夏练三伏”来形容练武之人在恶劣天气下磨练意志，那么我们普通人是否也适合在三伏天进行高强度锻炼呢？今年的高温天气似乎比往年来的都要早，这又是为什么呢？接下来我们将从“三伏”的定义以及对人们生活造成的影响来展开详细讨论。
三伏是初伏、中伏和末伏的统称，通常始于公历7月中旬，到8月下旬左右结束，时长为30或者40天。
伏天的具体起止日期是根据古代“干支纪日法”来确定的：通常规定夏至后第三个庚日为初伏起始日期，第四个庚日为中伏，立秋后的第一个庚日为末伏起始日期，那么第二个庚日就意味着伏天结束。天干（甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸）共十个，两个庚日之间相距十天，因此初伏、末伏都是十天。中伏天数则取决于立秋日期，如下图所示，如果夏至后第五个庚日在立秋之前，那么第六个庚日才是立秋后第一个庚日，中伏持续20天；如果夏至后的第五个庚日在立秋之后，则中伏只有10天。
中伏天数计算示意图
2023年伏天将从7月11日延续至8月19日，共计40天，其中中伏为期20天。值得注意的是：伏天的长短也只是“干支纪日法”与节气之间的对应关系造成的，并不能说明这期间一定会发生更长时间、大范围的极端高温天气。
2023年三伏起始日期（红、橙、蓝色圈分别表示初伏、中伏和末伏的开始日期）
二、为何“三伏”是一年最热的时候？地球上一年四季分布以及冷热变化，其实是由地球公转使太阳直射点南北移动，导致地面接收太阳辐射量变化造成的。太阳直射点在夏至日到达北回归线，此时北半球接收的太阳辐射量最多，随后直射点转向南移动，北半球接收的辐射也随之减少。但是北半球最热的时段并未出现在夏至日附近，而是一个月以后的三伏天，这是什么原因呢？
其实太阳辐射并不是直接加热贴近地面的大气层，而是先穿过大气层加热地球表面，地面再向大气中释放热量，被大气中的二氧化碳等温室气体吸收后，加热大气，并将热量储存在大气中。地球表面的陆地和海洋是一个巨大的热库，一般而言，即使太阳直射点开始往南移，北半球地球表面接收的热量仍大于放出的热量，能量是在不断的累积，并向大气中释放，导致平均温度持续升高，往往到三伏天达到鼎盛，随后再下降。
