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暮光,春分和6个月极夜的神话

《暮光之城》模糊的边界使春分和极夜的概念变得复杂。
(图片来源:美国国家航空航天局)

周三(9月22日)是春分日,由于它的拉丁名字意为“黑夜相等”,通常被认为是白天,黑夜和光明各占12个小时。

但事实并非如此,暮光之城是天文学混乱的罪魁祸首春分

让我们回过头来。从天文学角度讲,秋天开始于北半球(而春天开始于南半球),时间是美国东部夏令时9月22日下午3:21(格林威治标准时间1721),也就是美国东部夏令时太阳从位于墨西哥城西南1600英里(2580公里)的赤道太平洋上的一点上看,将会在头顶上闪耀。

但北半球地区的日照时间仍将略多于12小时,尽管春分点已经确定。

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不平等的

将春分定义为昼夜相等的日子是一种方便的过度简化。

一方面,它将夜晚视为太阳在地平线下的时间,完全忽略了暮色。如果太阳只是天空中的一个光点,如果地球缺少一个大气,那么在春分点的时候,太阳确实会在地平线上方和下方各花费一半的路径。但实际上,在太阳升起或落下时,大气折射使太阳圆盘上升的幅度超过其自身的视直径。因此,当我们看到太阳当一个红橙色的球只是坐在地平线上,我们看到的是一种光学错觉——太阳实际上是完全低于地平线。

此外,日出和日落被定义为太阳的第一个或最后一个斑点出现的时间上肢这就是为什么如果你在周三查看当地日出和日落的时间,你会注意到白天的持续时间,或者从日出到日落的时间,仍然会持续12个多小时。

例如,在芝加哥,日出时间是早上6:38,日落时间是下午6:47。因此,白天的时间不是12小时,而是12小时9分钟。直到周六(9月25日),白天和黑夜才真正相等(日出时间是早上6:41,日落时间是12小时之后)。

9月22日北极,太阳在整个天空中形成一个360度的圆圈,似乎掠过地平线的边缘。在今年的秋分时刻,理论上,太阳应该完全从视野中消失,但它的圆盘仍将在地平线上方盘旋。直到50小时44分钟后,最后一个斑点才会出现两天后,太阳的上肢终于完全消失在视线之外。

这种强烈的折射效应也使太阳在接近地平线时呈现椭圆形。当太阳接近视界时,折射的量增加得如此之快,以致于它的下缘抬升得比上缘多,从而明显地扭曲了太阳的圆盘。

不像看上去那么黑暗

某些天文神话很难消失。其中之一就是整个北极地区经历了六个月的白昼和六个月的黑夜。通常,“夜”被简单地认为是当太阳在地平线下时,就好像黄昏不存在一样。这一谬论在无数的地理教科书、旅游文章和指南中反复出现。

但是,每当太阳的上缘低于地平线18度时,黄昏就会在一定程度上照亮天空。这标志着天文暮色的极限,当天空从地平线到地平线确实是完全黑暗的时候。

还有另外两种曙光。民用(明亮)黄昏发生时,太阳低于地平线6度,并被宽泛地定义为大多数户外活动可以继续白天。(一些日报提供了一个时间澳门金莎网络游戏,你应该打开你的汽车前灯,通常对应于民用黄昏的结束。)

因此,即使在北极,当太阳从9月24日开始从视野中消失6个月时,说“完全黑暗”立即降临也很难是这样的!公民的黄昏要到10月8日才会结束。

最后一种是航海暮色,当地平线变得难以分辨时,这种暮色就结束了,尤其是当太阳下降到地平线以下12度时。在海上的黄昏结束时,大多数人会认为黑夜已经开始。在北极,我们必须等到10月24日,才能看到海上暮色的结束。

最后,天文上的黄昏——当天空真的变得完全黑暗——在11月13日结束。然后,直到1月28日,它一直是黑暗的,那时的暮光周期开始了。所以,在北极,24小时的黑暗持续了近11周,六个月。

乔·拉奥(Joe Rao)是纽约大学的讲师和客座讲师海登天文馆.他写有关天文学的文章自然历史杂志,农民历和其他出版物。在推特上关注我们@太空网络公司脸谱网

乔·拉奥
乔·拉奥(Joe Rao)是哈得逊河谷的一名电视气象学家,在Westchester 12号新闻周刊(News 12 Westchester)上出现。他也是一名勤奋的业余澳门金莎网络游戏天文学家,45年来一直对彗星、流星雨和日食特别感兴趣。他曾共同领导过两次日食探险,并在三次月食巡游中担任船上气象学家。他他还是《天空与望远镜》的特约编辑,每月为《自然历史》杂志撰写天文专栏,并向《农民年鉴》提供天文数据。自1986年以来,他一直担任纽约海登天文馆的助理和客座讲师。2009年,天文学联盟东北部地区授予他著名的沃尔特·斯科特·休斯顿奖(Walter Scott Houston Award),表彰他四十多年来向公众推广天文学的成就。