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太陽(yáng)是最引人注目的天體，它的升起與降落給地球帶來(lái)白天和黑夜，為人類確立最基本的時(shí)間單位：天。如果統(tǒng)計(jì)一下日常生活中用得最多的字，那么結(jié)果很可能是“天”。
天空看上去像半個(gè)透明的球，可以想象，另外半個(gè)球在地平面以下。天文學(xué)上把以地球作為中心，半徑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，可以方便地觀察天體的運(yùn)動(dòng)、記錄天體的位置。
身體站直，頭頂正上方對(duì)應(yīng)的天球上的那一點(diǎn)是天頂，腳底正下方對(duì)應(yīng)的那一點(diǎn)叫做天底。天球上，與天頂、天底相距90°的大圓，叫作地平圈。地平圈上有東、南、西、北方位點(diǎn)。天球上，通過(guò)北點(diǎn)、天頂和南點(diǎn)的大圓，叫做子午圈（圖1）。子午圈把天球分為東西兩個(gè)半球。
圖1、天球上子午圈示意圖（圖片來(lái)源：作者繪制）
天體到達(dá)子午圈時(shí)，叫作中天，距離南點(diǎn)較近時(shí)，稱為上中天；距離北點(diǎn)較近時(shí)，稱為下中天。
和太陽(yáng)有關(guān)的成語(yǔ)你知道多少？
每天，人們追蹤太陽(yáng)在天球上的位置，確定一天的時(shí)間：露出地面為早晨；上中天為正午；落山為晚上；下中天為子夜。與此相應(yīng)還有許多成語(yǔ)，每個(gè)都意味深長(zhǎng)。
旭日東升。旭日：初升的太陽(yáng)。形容朝氣蓬勃的氣象。也比喻艱苦的歲月已過(guò)去，美好的日子剛剛來(lái)到。
如日中天。中午太陽(yáng)上中天，比喻事物正在最興盛的時(shí)候。
日中則昃。太陽(yáng)上中天后就開始偏西，來(lái)到天球的西半球，從之前的上升，轉(zhuǎn)變?yōu)橄陆怠１扔魇挛锇l(fā)展到一定程度，就會(huì)向相反的方向轉(zhuǎn)化。
日落西山。太陽(yáng)從西山落下，比喻人到老年將死或事物接近衰亡。
一年中在不同日子里，太陽(yáng)在天球上的運(yùn)行軌跡也不完全一樣，夏至這天更是與眾不同，呈現(xiàn)出不同景象。
2019年6月21日是北半球夏至。
古人對(duì)夏至的描述是：“日北至，日長(zhǎng)之至，日影短至，故曰夏至。至，極也?！敝苯臃g過(guò)來(lái)的意思是：一年中，夏至這天，太陽(yáng)最北，白天最長(zhǎng)，影子最短，所以稱為夏至。至是極、最的意思。
正午太陽(yáng)高度最高 影子最短
6月21日夏至正午，北半球中緯度地區(qū)太陽(yáng)高度最高，樹木、建筑物等的影子最短。
圖2、北半球中緯度地區(qū)夏至正午太陽(yáng)高度最高示意圖。（圖片來(lái)源：作者繪制）
6月21日夏至這天太陽(yáng)直射地球表面的位置到達(dá)最北端—北回歸線，北緯23°26'，在那里，正午太陽(yáng)與天頂重合（圖2），樹木、建筑物等的影子消失不見。我國(guó)大部分地區(qū)在北回歸線以北，比如北京是北緯40°，太陽(yáng)從來(lái)不會(huì)出現(xiàn)在頭頂正上方。
圖3、北回歸線夏至正午太陽(yáng)與天頂重合示意圖。（圖片來(lái)源：作者繪制）
夏至這天日出日落方位最偏北
6月21日夏至這天太陽(yáng)升起降落方位最偏北（圖4）。夏至過(guò)后，太陽(yáng)升起降落的方位逐漸靠近東方，在秋分的時(shí)候，剛好位于正東方。
圖4、北半球中緯度地區(qū)，夏至太陽(yáng)升起降落方位最偏北示意圖。（圖片來(lái)源：作者繪制）
夏至這一天為什么白天最長(zhǎng)？
因?yàn)?月21日夏至這天太陽(yáng)升起降落方位最偏北，正午太陽(yáng)升得最高，所以太陽(yáng)在地面上運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)（圖5），導(dǎo)致白天最長(zhǎng)，夜晚最短。
圖5、北半球中緯度地區(qū)，夏至太陽(yáng)在地平面上運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)示意圖。（圖片來(lái)源：作者繪制）
北半球夏至這天，位置越靠北，白天的時(shí)間越長(zhǎng)，夜晚的時(shí)間越短。到了北極圈，太陽(yáng)全天不落，全天都是白天，沒(méi)有黑夜，出現(xiàn)極晝；南極圈剛好相反，全天太陽(yáng)都不升起，全天都是黑夜，沒(méi)有白天，出現(xiàn)極夜。
漠河是我國(guó)最北的城市，但在北極圈南邊，所以，漠河是我國(guó)夏至這天白天時(shí)間最長(zhǎng)的城市。2019年6月21日，漠河日出時(shí)間預(yù)計(jì)為03:23:22，日落時(shí)間預(yù)計(jì)為20:18:51，白天預(yù)計(jì)長(zhǎng)達(dá)16小時(shí)55分29秒。
地球上有夏至日的根本原因是地球“斜著身子”繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。如果地球直立著繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)，也就是地球公轉(zhuǎn)軌道平面與地球赤道面重合，那么地球上就沒(méi)有四季變換，一年中每一天的白天黑夜時(shí)間也不變。
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