请定好您的闹钟,2022年三月春分:你应该知道的一切!

万事万物焕发新生——春分的星空,有何改变?

2022年三月春分:你应该知道的一切

太阳在一年中三个不同的日子,春分、夏至和冬至,从中午到黄昏,穿过我们的天空的轨迹。摄影师马塞拉·茱莉亚·佩斯(Marcella Giulia Pace)说:“我在意大利西西里的盖托科尔维诺村(Gatto Corvino village)进行观测,为了尽可能多的展示轨迹,我选择了一个西方地平线清晰可见的地方,然后总是在同一个地方,从正午开始,每隔10分钟进行拍摄。” 图片来源地球科学图片日报/大学宇宙科研协会

三月春分,也被称作春分,标志着北半球春季的开始和南半球秋季的开始。2022年的春分将会在协调世界时3月20日15:33到来,也就是CDT时间上午10:33。

不管你在地球上的何处,春分都带来了很多季节的影响,这是自然爱好者应该注意到的。

昼夜等长?

在春分,地球的两个半球接收到等量的阳光。人们常说白天和黑夜等长。事实上,equinox这个词来自拉丁语aequus(相等)和nox(黑夜)。对于我们的祖先来说,他们的计时没有我们的精确,白天和黑夜似乎是等长的。但我们知道事实并非如此。

春、秋分时最快的日落

每一年最快的日落和日出发生在春分和秋分。我们在这里讨论的是太阳沉到地平线下所需的时间长短。

春分是发生在地球绕太阳公转轨道上的一个事件

太阳是否从正东方升起,又从正西方落下?

还有一个春分现象:读者很可能已经知道,春分时太阳从正东方升起,从正西方落下,这种说法是正确的。它的前提,适用于地球上的任何地方。春分时,太阳在中午出现在人们头顶上方,就如地球的赤道和以下的想象图所示。下方的想象图说明了春分那一天,每个小时太阳所在的位置。

不管读者生活在地球上的何处——除了地球的南北极以外——你所在地的地平线上都有正东方和正西方方向点。那个方向点,代表了地平线与天球赤道的交界处,天球赤道是位于地球真正的赤道上方的想象线。

太阳位于天球赤道上方,而且天球赤道与地球上所有正东方和正西方的地平线相交叉。那就是,太阳从正东方升起又从正西方落下。

春分时,太阳每日的弧线,上图是从包围地球的想象层观察的视角。春分时,太阳垂直的位于地球赤道上方。图像来源:Tau’olunga/维基共享

更多春分的影响

我们将注意到,在春分附近会产生很多的影响。在北半球,春分的时候,有着更早的日出,更晚的日落,更轻柔风和发芽的植物。

与此同时你会发现,在南半球则完全相反,这里有更晚的日出,更早的日落,更冷的风和干燥的落叶。

二分二至是由地球在地轴上的倾斜角及地球的自转所造成的。你可以把春分想象成发生在我们天空上想象中的圆屋顶上的事,或者想象成发生在地球公转轨道上的事。

以地球为中心的视角

如果你以地球为中心的角度来思考它,你可以想象赤道作为一个巨大的圆圈,将地球的天空分为北半球和南半球。赤道是一个想象中的线,将天空直接包裹在地球赤道的上方。春分时,阳光穿过赤道进入天空的北半球。

Tau'olunga通过Wikimedia Commons提供的这幅插图显示了从地球赤道看到的春分昼弧,同时还显示了海拔-18度的黄昏太阳(红色)。请注意,太阳正午时处于最高点。你要看到树的影子在正午的时候被直接投射下来。也就是说,在春分那天从赤道上看,一棵树站在自己阴影的中心。

从太空看地球

如果你从太空的角度看地球,你必须考虑到地球绕太阳运行的轨道。我们都知道地球的轨道不是垂直的,而是与地轴线倾斜了23.5度。这产生的直接影响就是地球的南北半球会交替接受太阳的光和热。我们一年有两次二分点——春分和秋分,此时倾斜的地轴与地球绕日轨道重合,既不远离太阳,也不朝向太阳。

这里有4张从太空拍摄的四分之一地球的照片,显示了二分点和二至点。图片来自Geosync.

春分前后,情况变化很快

由于地球从未停止绕太阳移动,日出和日落的位置——以及白昼和黑夜时间大致相等的天数——将变化很快。

下面的视频是2014年3月19日当天的天文学图片,APOD解释道:

在春分点,地球的明暗界限——白天和黑夜的分界线——变得垂直,连接南极和北极。下面的延时视频展示了这一点,它在12秒时间内展示了地球上的一整年。在地球同步轨道上,气象卫星每天在当地的同一时间记录了地球的红外图像。视频从2010年九月秋分分界线变得垂直开始。由于地球围绕太阳旋转,分界线以某种方式倾斜,给北半球带来更少的日光,导致了北半球的冬天。随着时间的推移,2011年的春分在视频播放到一半时到来,接下来分界线向另一个方向倾斜,导致了南半球的冬天和北半球的夏天。拍摄的这一年仍然以九月秋分结束,从而可以推断出地球围绕太阳的另外数十亿次的旅行,不管时已经发生的还是将要发生的。

何处寻找自然界中春分的迹象?

它们无处不在!让我们暂时忘却天气,只去考虑日光的因素。根据日光的指示,春天近在咫尺,而夏天正款款到来。在北半球,日光充斥着自然界的每一个角落。

我们可以注意到太阳每天在空中划过的弧线,你会发现这道线正向北移动。为了应对日光的变化,鸟类和蝴蝶也循着太阳的轨迹向北迁移。

更长的白昼带来了温度更高的天气。人们纷纷脱下冬装置于家中,树木正在发芽,而植物也将开始新一轮的生长。在方方面面,春之花即将绽放。

与此同时,南半球的白昼更短而夜晚更长。空气中弥漫着一丝寒意。秋天到来,冬天还会远吗!

图片来源EarthSky Community Photos|Stephanie Becker。2021年3月1日,在加利福尼亚莫拉加旧金山湾区,捕捉到这张春天的照片,一只雀鸟栖息在樱花盛开的樱花树上。她写道:“一只美丽的家雀在金色的阳光下,吃着我们树上的一朵花。”谢谢你,斯蒂芬妮!

下划线:在2022年,春分在3月20日15:33 协调世界时;转化你的时间。

BY:Deborah Byrd

FY:Astronomical volunteer team

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