北京时间6月21日4时50分46秒,太阳直射北回归线,我们将迎来夏至节气,北半球所有地区也将迎来全年昼长最长的一天。当天,广州日出时间为5时42分01秒,日落时间为19时15分34秒,昼长为13小时33分钟33秒。
可能有的小伙伴会有疑问,广州似乎大部分地区位于北回归线以南,在夏至日当天不能迎来“太阳直射”,广州能不能在夏至日当天出现“立竿无影”之天文景观?据介绍,广州位于22°26′N——23°56′N、112°57′E——114°03′,而市中心位于23°06′32″N,东经113°15′53″E。北回归线刚好穿过广州的北端,市民可到当地观看夏至日的“立竿无影”。
广州市从化区太平镇油麻埔村三甲子坡地上(23°26′28.44″N,东经113°28′ 56.16″E),有目前世界上南北回归线上高度最高、规模最大的一座标志塔。6月21日12时27分56秒,太阳将直射从化北回归线标志塔,阳光从塔顶直射塔底,出现“立竿无影”天文景观。这一天文奇观的形成,是因为6月21日中午,太阳升至天顶,直射地面。
据了解,北回归线其实是“不固定”的,由于受岁差、章动和极移等天文因素的影响,使其成为地理学界一条“漂移”的纬线。岁差有大约25800年的天文周期,章动有大约18.6年的天文周期,极移有大约14个月等多种天文周期,因此,黄赤交角(北回归线)也有复杂的天文周期。一个完整的北回归线南北移动周期大约为37170年,半个周期大约为18585年。根据推算,上一次北回归线的极大值(最北)发生在公元前7283年前后,其纬度值为24°14′38.67″。下一次北回归线的极小值(最南)将发生在11301年前后,其纬度值为22°37′56.04″。目前,北回归线每年平均向南移动约为0.46845″,即每年平均向南移动约14.41米。或许在若干年后,广州从化将不会出现“立竿无影”的现象,再过若干年,广州从化又将再出现“立竿无影”。
除此之外,虽然夏至日是北半球全年昼长最长的一天,但并不是全年日出最早的一天,也不是全年日落最晚的一天。原因何在?其一,地球围绕太阳公转的轨道不是正圆,而是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上,地球的向径(地球与太阳中心的连线)在单位时间内扫过的面积相等,因此,地球与太阳的距离每天都不相等,产生“真太阳时”,但人们为了日常生产、生活的便利,制定了我们日常钟表所使用的“平太阳时”,“平太阳时”即把“真太阳时”平均化,导致每天都有均等的24小时,因此,“平太阳时”与“真太阳时”每天均有一定的“时差”;其二,由于地球轨道面与地球赤道面之间存在着倾角,这个倾角,造成了地球气候有春夏秋冬的变化。这个倾角的平均值为23°26′,与北回归线的纬度数值相同。
广东建有不止一个北回归线标志,其中,封开建有我国大陆最早的北回归线标志塔,汕头也建有北回归线标志塔。夏至日中午,在汕头、从化和封开三处的北回归线标志,都可观测到阳光从北回归线标志塔的顶部圆孔直射到地面的景象。最佳观赏时间:汕头北回归线标志为12时15分31秒,从化北回归线标志为12时27分56秒,封开北回归线标志为12时35分53秒。
文/广州日报新花城记者:叶卡斯 通讯员:何永杰
广州日报新花城编辑:张宇