九月春分快乐！或者，正如我们所说的赤道以北，秋分快乐！
世界标准时间 9 月 23 日星期六上午 6:50（美国东部时间上午 2:50 或太平洋夏令时间星期五晚上 11:50），太阳将直接位于地球赤道上方，这就是天文学家定义春分的方式。
（季节、月份和名称在这个主题中有点令人困惑，因为地球是一个倾斜的球，而南半球的季节与北半球的季节相反。在本文中，我将通过使用北方的名字和日期。如果你住在赤道以下，首先恭喜你；南方的天空比北方的天空好得多。还有很多更有趣的东西可看。而且，只要颠倒季节并在日期上加上六个月即可你读过它们，你就会没事的。）
在某些方面，定义春分点不是什么比描述春分点是什么更容易。
例如，白天和黑夜的长度并不相同。这是一种常见的误解，也是可以理解的。问题就在名字中：“Equinox”的意思是“平等的夜晚”，意味着白天和黑夜各有12个小时长。但事实证明，它们只是因为一些有害的物理事实而基本相等。
首先，我们以一种奇怪的方式测量白天的长度。当太阳的最高点升到地平线以上时，白天就开始了，但直到太阳的最高点沉入地平线以下时，白天才结束。如果我们测量一天的开始和结束时间是太阳中心突破地平线的时间，那就没问题了；白天和黑夜将被同等地解析。但相反，白天开始得早一点，结束得晚一点，使得白天比夜晚更长。区别在于太阳在地球天空中穿过其自身直径所需的时间，大约为两分钟。因此，即使在春分点，白天也比夜间稍长。
但还有更多！地球的空气就像一个透镜，可以弯曲太阳光，就像勺子放在半满水的玻璃杯中时看起来是弯曲的一样。这种光学效应称为折射，当太阳位于地平线时（因此它的光穿过最大量的空气），这种光学效应最大。阳光以这样的方式弯曲，即使太阳本身已经落到地平线以下，我们仍然可以看到它。这本质上是海市蜃楼。如果地球没有空气，这不会成为问题（尽管会有其他令人不舒服的后果）。但这确实意味着即使从技术上讲太阳仍在地平线以下，您仍然可以看到太阳升起，并且当您看到太阳完全落下时，它实际上已经在地平线以下一段时间了。这使得白天的持续时间增加了几分钟，使得在表面上春分时白天比夜晚更具优势。
考虑到这些因素后，有时白天和黑夜的长度确实相等。其中一天发生在三月春分之前几天，另一天发生在九月春分之后几天。一年中的这两个时间被恰当地称为“等光”，尽管有点令人困惑。
顺便说一句，您知道一天一夜的完整循环称为“ nychthemeron”吗？这只是一个有趣的事情，因为我喜欢这样奇怪的词。
好吧，所以春分不是这样的。之后怎么样了？
如果您曾经在教室里看过地球仪，您会注意到它是倾斜的，因此北极不是笔直指向上方，而是倾斜了一个角度：具体来说，为 23.5 度。这代表了地球相对于其围绕太阳的近圆形轨道平面的轴倾斜，天文学家将其称为倾角。（另一个有趣的事实：火星和土星的倾斜程度也大致相同。）
这就是我们季节的原因！地球的轴在太空中保持固定，并且即使在绕太阳运行时也指向同一方向。每年6月21日左右，地球北极对太阳的倾斜达到最大。当这种情况发生时，太阳穿过天空的路径使其达到全年地平线以上的最高位置，从而形成一年中最长的白天，并为太阳提供最长的时间来加热地面。许多人认为这是夏季的开始，这种现象就是为什么（无论如何在北半球）我们将一年中的这个时候与温暖和阳光联系在一起。
六个月（半个轨道）后，北极倾斜到距太阳最远的位置，并发生相反的影响。我们的恒星穿过天空的路径很低，白天更短，太阳能加热也很少。这就是为什么我们有冬天。
春分点大约发生在这两个时间的中间，此时地轴与太阳呈 90 度角。那时，地球中心和太阳之间画的线将直接穿过地球赤道。在夏季，这条线会经过赤道以北，而在冬季则会向南延伸。
另一种可视化的方式是：从地球上，我们看到太阳升起，沿着天空划过一条弧线，然后落下。夏至时，这条弧线达到最高点，在最高点，太阳位于最北的位置。在接下来的六个月中，弧线降低，顶点向南部地平线移动。
如果你测量从十二月到六月弧形峰值向北的移动，就会发现它在春分时移动得最快，而在到达北向峰值时移动得最慢。那天，它的运动似乎停止了，然后逆转，再次向南移动。因此，这一天被称为“至日”，意思是“太阳静止不动”。
这种运动也会影响太阳升起和落下的位置。如果您在十二月至日时拍摄太阳升起时的快照，您会发现地平线上的那个点位于正东以南。每天这个点都会向北移动一点。在三月春分时，太阳从正东升起，最终在六月夏至时，太阳会从全年最北边的正东升起。
这一运动的速度在一年中也会发生变化！十二月夏至之后，太阳地平线最高点向北移动的速度非常缓慢，几乎无法被察觉。到了春分，这个点移动得很快，每天早上太阳都会在明显不同的地方升起。然后它开始再次减速，到六月至日，它的运动再次变得几乎难以察觉。
这会影响整个季节白天的涨落速度。十二月夏至之后的每一天，日照长度都会增加，但一开始只增加少量。这个数量每天都在增加，直到春分，此时白天可能比前一天长几分钟。然后，当地球猛冲过其轨道的另一半时，趋势就会逆转。白天的增加速度减慢，直到六月至日达到最大值。
我认为，这种微妙但强大的影响是夏季和冬季似乎持续很长时间的原因之一。夏至前后，白天的持续时间不会发生太大变化。但在春季和秋季，它的变化要快得多，给这些季节带来一种更短暂的感觉，这种感觉不仅存在于你的脑海中，而且植根于我们世界最深层的基础。
我能感觉到秋天即将来临。白天越来越短，夜晚越来越凉爽，一些树叶已经染上了金色。我不介意冬天——那时猎户座是可见的，在漫长、漆黑的夜晚里，天文的乐趣比比皆是——但我也知道，一直有多种微妙的周期在起作用。地球仍然绕着太阳旋转；天上的时钟继续滴答作响；很快，事情就会再次发生变化。
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