近日点是地球公转轨道上离太阳最近的位置,远日点是离太阳最远的位置。地球每年1月初经过近日点,这时距离太阳约1.471亿千米;7月初经过远日点,距离约1.521亿千米。

两者相差约500万千米,也就是3%多一点。听起来不少,但抬头看天是察觉不到的。冬夏的更替也不是这段距离造成的。

名字的由来

近日点和远日点是英文 perihelion 和 aphelion 的译名。这两个词来自希腊语:*helios* 是太阳,*peri* 是靠近,*apo* 是远离。

月球也有对应的说法。月球离地球最近的位置叫近地点,最远的位置叫远地点。

距离为什么会变

地球绕太阳运行的轨道并不是正圆,而是椭圆,太阳也不在椭圆的正中心,而是稍微偏向一边。天文学家用"偏心率"来描述轨道被拉长的程度。地球轨道的偏心率约为0.017,正圆则是0。

这已经非常接近正圆了。如果按真实比例把地球轨道画在一张纸上,没人能看出它是椭圆。本页开头那样的示意图都夸大了椭圆的形状,好让人看清近日点和远日点在哪里。

地球在轨道上的速度也会变化。在近日点最快,约每秒30.3千米;在远日点最慢,约每秒29.3千米。

未来几年的时刻

日期每年会前后变动一两天。原因之一是月球:地球和月球绕着共同的质心转动,所以地球在轨道上会轻微晃动。闰年也会让日历上的日期发生偏移。

年份近日点(UTC)远日点(UTC)
20271月3日 02:337月5日 05:06
20281月5日 12:287月3日 22:18
20291月2日 18:137月6日 05:12
20301月3日 10:127月4日 12:57

以上时刻来自美国海军天文台(USNO),采用协调世界时(UTC)。换算成北京时间要加8小时:2027年近日点在1月3日10:33,远日点在7月5日13:06。2028年的远日点按北京时间是7月4日06:18,日期会变。

从长期看,日期会慢慢往后推。近日点大约每58年推迟一天。1250年前后,近日点几乎和冬至重合;如今它比冬至晚两周左右。

差别有多大?

在近日点,到达大气层顶部的阳光比远日点强约7%。平均来说,每平方米正对太阳的面积接收约1361瓦的太阳辐射。1月初这一数值升到约1407瓦,7月初降到约1317瓦。

太阳看起来也会大一点。近日点时太阳圆面的视直径比远日点大约3.4%:约32.5角分对约31.5角分。肉眼看不出来,但用同一支镜头相隔半年拍下的两张照片放在一起,就能清楚看到差别。

照片对比:加装太阳滤镜,用同一支镜头和同一台相机拍摄的太阳圆面。左为1月近日点,右为7月远日点。1月的太阳宽约3.4%。
照片对比:加装太阳滤镜,用同一支镜头和同一台相机拍摄的太阳圆面。左为1月近日点,右为7月远日点。1月的太阳宽约3.4%。

© Andrei Dumitriu (Afdumitriu) · CC BY 4.0 · 2021-01-02 / 2021-07-05

太阳的视大小在日食时也有影响。7月太阳稍小一些,月球更容易把它完全挡住。不过月球距离的变化要大得多,所以一次日食是全食还是环食,通常由月球的距离决定。详细内容可以阅读月球的椭圆轨道(英文)。

为什么1月不是最热的月份

在北半球,地球离太阳最近的时候正是隆冬。季节变化来自地轴约23.4度的倾斜。6月,北半球朝太阳倾斜,太阳在天空中升得更高,白天也更长;12月则向背离太阳的方向倾斜。

倾斜对地面接收光照的影响,远远大于距离带来的7%差异。所以中国是冬天的时候,澳大利亚正是夏天,尽管两地离太阳一样远。

距离的影响虽小,但确实存在。南半球的夏天正好在近日点前后,阳光稍强一些。但南半球大部分是海洋,水升温慢、降温也慢,所以那里的夏天反而比北半球温和。就整个地球而言,平均气温最高的时候是在靠近远日点的7月,因为北半球的大片陆地在夏季升温很快。

资料来源与相关指南

在 SolarWatch 中查看

季节卡片会显示接下来的春分、秋分、夏至和冬至。近日点大约在卡片上显示的冬至之后两周到来。年度概览展示你所在地的日出、日落和白昼长度一年中如何变化。白昼变长变短是地轴倾斜造成的,与日地距离几乎无关。