北京时间今日11:32:00，2021年夏至时刻到来

北京时间今日11:32:00，2021年夏至时刻到来。此时太阳直射北回归线，这也是一年内太阳直射点最北端。

英语中，将北回归线称作Tropic of Cancer，而Cancer正是指黄道十二宫中的巨蟹宫，这与夏至时太阳在黄道坐标系上运行到这里有关。南北回归线直接反映了太阳直射点年内移动的范围，这由地球自转轴与公转轨道面（黄道面）并不垂直所致（图1）。这个“偏离”垂直情况的角度，被称作地轴倾角，也等同于赤道面与黄道面的夹角；而后者通常被称作黄赤交角，在中学地理课本上，这个名字出现频率更高。

不过，地轴倾角（黄赤交角）并非一个固定值。具体而言，主要受到两个因子影响：“短期”内的影响由月球为主所致的地轴章动所致，周期约18.61年，振幅约9.2''；此外还有更长周期的变化，其中最显著的周期约4.1万年，它使得地轴倾角在22°2'33''至24°30'16''间变动（过去五百万年的变动范围）。

很显然，长周期变化幅度和影响是更主要；若只考虑长周期变化，而不考虑短期章动的影响，得到的是“平均地轴倾角”；而如果二者均考虑，得到的是即时的“实际瞬时地轴倾角”。在今天夏至时刻，后者是23°26'14.12''，当时太阳也直射在23°26'14.12''N；但确定南北回归线时，则通常使用“平均地轴倾角”所定义的纬圈，这一数值在当前是23°26'11.40''N。

不过，即使不考虑短周期章动，长周期变化让北回归线移动也相当明显。在约一百年前的1917年，北回归线在23°27'N整，而这一百多年内，平均地轴倾角已经减小约48.2''，相当于回归线向赤道方向移动约1487m。数十年前教科书还会标明黄赤交角23°27'，现在的版本都改为23°26'了。

地轴倾角的变化，也是米兰科维奇循环的重要因子，会造成数万年周期的气候变化。它不会改变地球总体接收到的太阳辐射量，但会影响不同纬度区域的辐射能“分配”，尤其在中高纬度明显。当倾角较大，中高纬度地区倾向“夏热冬寒”，而倾角较小则倾向“冬暖夏凉”。这会影响高纬度冰雪的变化—通常而言，夏季的影响最为明显，当夏季偏凉时冰雪容易延续而逐渐偏多，夏季偏热时反之；而冰雪面积与厚度变化，通过表面反照率反馈等过程，最终会影响间冰期与冰期间沉浮的全球气候万年周期变化。

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另外，是否疑问最近夏至为什么多是6月21日？在很多人印象里，似乎之前夏至出现在6月22日的频率更高。这与地球公转与历法的关系有关。

两个同名的二分二至点之间的时长被称作回归年（通常是用两个相邻春分间的时长），长度是365天5小时48分46秒（365.2422天），但略有波动。公历的一年正是基于此定义，但是由于历法必须是整数日，为了接近这个数值，就将年份长度分别设置为365/366天（即平年/闰年）。在公历平年，回归年比历法年长，夏至时刻会“后退”5小时49分左右，但遇到闰年则相反，会“前进”18小时11分左右。这就是夏至时刻的变迁。

如果考虑简单的“四年一闰”，一年的平均长度是365.25天，略长于回归年；在这种基本模式下，夏至总体会不断“提前”。本世纪夏至最后一次出现在（北京时间）6月22日是2015年，随后更多将在6月21日，甚至在2048年起的闰年，夏至将提早到6月20日。这一局面将在22世纪初改变—由于公历实质上是400年97闰，2100年不是闰年，因此在2097-2103年的七连平年后，夏至将在2102-2103两年重归6月22日。希望今天看到我这条微博的诸位还能见证

夏至

图1: 地轴倾角（黄赤交角）的示意图，左侧为夏至，右侧为冬至；
图2: 今日清晨Himawari-8可见光卫星云图，可见晨昏线的倾斜程度达到最大。
图3: 墨西哥境内2005-2010年北回归线移动实例；
图4: 西撒哈拉境内的北回归线标志；
图5: 广东从化的北回归线标志塔；
图6: 云南墨江的北回归线标志园 ；