从夏至到冬至：从太空看地球家园的 183 天

随着一场强劲的新年冬季风暴席卷美国大片地区，春天似乎还很遥远。

但如果你住在北半球，请保持信心：自 21 日的冬至以来，白天一直在变长，预示着最终会回到温暖的日子和春天的繁花。

当然，如果你碰巧住在南半球，你可能会注意到情况恰恰相反。

但是，“至日”到底是什么呢？

这当然与地球自转轴的倾斜有关。而这个动画以引人注目的视觉方式展示了这一切。

动画由 GOES-16 天气卫星每天大约在世界时 11:00（美国东部时间早上 6:00）拍摄的地球全盘图像组成。

它从夏至开始，到冬至结束。在动画的每一帧中，地球明亮的部分是白天，黑暗的部分是黑夜。

在动画开始时，也就是 2021 年 6 月 21 日，北半球是全年白天最长的一天，南半球则是最短的一天。到结束时，也就是 12 月 21 日，情况则完全颠倒了。

要完全理解你看到的内容，了解一些事情会有所帮助。

首先，GOES 卫星在其 22,300 英里高的地球同步轨道上，随着地球自转，始终保持在地面上的一个特定点正上方。从这个高处——赤道以北，南美洲西北部——卫星可以很好地看到包括美国在内的西半球。

此外，当航天器绕轨道运行时，一个名为高级基线成像仪的传感器每 10 分钟生成一张地球全盘图像。这使得它能够随着每一天的进展，提供对西半球天气的绝佳观测。

最后，这个动画做了一件非常有趣的事情：每一张图像都是在两个至日之间的 183 天里，每天同一时间拍摄的地球全盘景象——包括其天气系统。这提供了一个关于昼夜日常演变的绝佳视角，北半球的白天越来越短，南半球的白天越来越长。

在我继续之前，我想特别感谢这个动画的创作者：威斯康星大学气象卫星研究合作研究所的杰出人士。如果你对天气和遥感感兴趣，你应该看看他们的 CIMSS 卫星博客：https://cimss.ssec.wisc.edu/satellite-blog/

回到至日

以下图示有助于进一步解释至日（并提前为它们显示的日照与动画在另一侧致歉）。

在夏至时，地球的轴线将北半球倾斜向太阳。在这一天，在称为北回归线的纬度上，正午时分太阳正处于头顶上方。

与此同时，此时的南半球则倾斜远离太阳，带来更短的白天和更凉爽的温度。

现在，快进 183 天，看看会是什么样子。

在冬至时，地球轴线的倾斜使北半球远离太阳，而南半球则朝向太阳。在南半球称为南回归线的纬度上，正午时分太阳正处于头顶上方。

在我撰写这篇故事的 2021 年 12 月 30 日，这一天的白天时长为 9 小时 22 分 20 秒。这已经比九天前的冬至长了 2 分 44 秒。

随着新年风暴的临近，我非常期待下一个至日。