冬至来到了。冬天最寒冷的时候就要到来了。冬至日不仅仅只是一年之中有着特殊意义的一天，它还包含了很多有意思的自然与人文知识。我们一起来聊一聊和冬至有关的6个冷知识，看看你是不是都知道呢？
冬至
“春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连。秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。……”这首二十四节气歌，大家是不是在很小的时候就会背诵了呢？二十四节气是我们中华文明的灿烂瑰宝，被誉为“中国第五大发明”。
北斗七星和季节变化
你知道吗？最早的二十四节气是根据斗转星移制定的。上古先民发现，天上的星斗变化和四季变化有着密切的关系。天上的北斗星就像一个巨大的时钟。它的斗柄就是时钟的指针。当斗柄指向正东时，春分到了；斗柄指向正南时，夏至了；斗柄指向西方，秋分又到了。如果我们在冬至这天晚上观察北斗星的话，就会发现北斗星斗柄的末端指向了正北方。就这样天上的北斗星转了一圈，地上的四季就更换了一遍，一年就过去了。于是人们根据北斗七星斗柄的指向制定了二十四节气。
地球公转轨道上的24节气
而现在的二十四节气则是采用太阳在黄道上的位置来确定的。这就好比把地球看做是一列围绕太阳奔跑的列车。24节气就是轨道上的24个站点。它们平分了地球轨道，每个节气之间相隔15°。地球的公转轨道是一个圆，哪里是起点呢？人们把太阳正好直射地球赤道的时间节点定义为起点，也就是春分。从春分开始，冬至是第18站，到冬至这一天，地球带着我们围绕着太阳正好转了270°
地球公转和四季
时间来到了冬至，地球在自己的轨道上跑了多远了呢？我们把地球围绕太阳的公转轨道看做是一个圆形。那么日地平均距离1.496亿公里就是这个圆的半径。这样我们很容易得出地球的轨道周长约为9.4亿公里。以此我们进一步得出，每个节气之间的地球轨道长度约为3917万公里。当时间从春分来到冬至时，地球已经带着我们在轨道上绕着太阳运行了7.05亿公里了！
有没有想到，春去秋来带来的不仅仅是时间上的变化，还有空间上的。
我们都知道，冬至这一天的白天是一年之中最短的，黑夜是最漫长的。以北京为例，在冬至这一天，太阳在7点32分才懒洋洋的从东南方爬起来，到了下午4点52分就早早的打卡下班了。太阳在空中的时间只有9小时20分钟。并且越往北白天的时间就越短。
黄赤交角
这是为什么呢？原因是地球高高地昂起了头。原来地球的赤道面和地球围绕太阳公转的黄道面之间有一个夹角，叫作黄赤交角。黄赤交角约为23°26′。由于黄赤交角的存在，造成了太阳直射点会在地球南北纬23°26′之间来回移动。从而引起了中午太阳高度和昼夜长短的变化。
冬至时的地球
当冬至来临时，太阳的直射点正好处于南回归线上。此时的地球仿佛就像是昂起了头一样，北半球的光线都是斜射的。而且是越往北，阳光斜射的越厉害。这时的太阳在天空中的位置处于一年当中最低的位置上。太阳只在天上走上很小的一段距离就落下去了。更为夸张的是，如果我们来到了北纬66.5°的北极圈以内，就会发现太阳干脆不升起来了。这就是极夜现象。所以，冬至是一年当中白天最短，黑夜最漫长的一天了。
冬至这一天你们那里的白天有多长呢？
冬至日和近日点
冬至过后，我们开始“数九”了。冬天真正寒冷的时候到来了。奇怪的是，冬至时的地球要比夏至时的地球更加靠近太阳。原来冬至时地球即将抵达轨道的近日点，而夏至时的地球则位于远日点附近，冬至时的地球比它在夏至时靠近太阳大约480万公里。
冬至时的地球比夏至时更加靠近太阳了，怎么反倒变得更加寒冷了呢？有知道其中原因的朋友可以评论区科普一下哦！
地球和太阳
地球围绕太阳的公转轨道长度约为9.4亿公里。地球一年跑一圈，这样我们就可以算出地球的平均公转速度为29.783公里/秒。不过，地球围绕太阳公转的速度不是均匀的而是在不断变化的。原因在于地球到太阳的距离也是在时刻发生变化的。冬至时，地球来到近日点附近。此时它受到太阳的引力会大一些，它的公转速度就会快一些。冬至这一天地球的公转速度大约为30.273公里/秒。
地球的公转
相反夏至时地球位于远日点附近，它受到太阳的引力就会小一些，公转速度就会慢一些。它在夏至时的公转速度大约为29.305公里/秒。通过比较我们发现，冬至时的地球公转速度比它在夏至时快了大约1公里/秒。地球跑的更快了。悄悄加速的地球像不像年底冲业绩的我们呢？
冬至时的地球
有句谚语叫做“吃过冬至面，一天长一线。”这句话是说过了冬至，白天的时间会越来越长。一线是多长的时间呢？它指的是古代女子做针线活用掉一根线的时间，大概就是两分钟。这个时间估算还蛮准确的，真的很佩服古代人的细致的观察力和智慧啊！过了冬至，我们会明显的感觉到白天的时间越来越长。而在夏至时，白天越来越短的感觉似乎没有这么明显。于是，还会听到这句老话“夏至十八天，冬至当日回。”这是怎么一回事呢？
阳光的直射和斜射
其实这种变化还是地球公转和其公转速度变化的原因。冬至过后，随着地球的公转太阳的直射点开始往北移。太阳在天空中的位置也越来越高，白天的时间自然也就越来越长了。与此同时，冬至过后的地球会在1月初抵达近日点。这段时间内陆球的公转速度是越来越快的。因此，太阳直射点往北移动的速度也在加快。这样我们会很明显的感觉白天会越来越长。而在夏至时情况完全反过来了。地球公转速度放慢，地球昼夜变化的速度也就放慢了。
冬至日和夏至日白天时长的微妙变化给我们带来了不少好处呢？这使得北半球太阳直射的时间比南半球长了八天。也就说北半球的冬天要比夏天稍微短一些。毕竟谁也不喜欢漫长而寒冷的冬天啊！大家说是这样吧？
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