近日點是地球公轉軌道上離太陽最近的位置,遠日點則是離太陽最遠的位置。地球每年1月初通過近日點,這時與太陽相距約1億4,710萬公里;7月初通過遠日點,距離約1億5,210萬公里。

兩者相差約500萬公里,大約是3%多一點。聽起來很多,但抬頭看天空是感覺不出來的。季節的冷熱也不是這段距離造成的。

名稱的由來

近日點和遠日點是英文 perihelion 和 aphelion 的翻譯。這兩個字源自希臘文:*helios* 是太陽,*peri* 是靠近,*apo* 是遠離。

月球也有相同概念的名詞。月球離地球最近的位置叫近地點,最遠的位置叫遠地點。

距離為什麼會改變

地球繞太陽的軌道不是正圓,而是橢圓,而且太陽不在橢圓的正中央,而是稍微偏向一側。天文學家用「離心率」來表示軌道被拉長的程度。地球軌道的離心率約為0.017,正圓則是0。

這其實非常接近正圓。如果把地球軌道依實際比例畫在紙上,沒有人看得出那是橢圓。像本頁最上方那樣的示意圖,都刻意誇大了橢圓的形狀,方便看出近日點和遠日點的位置。

地球在軌道上的速度也會改變。在近日點最快,每秒約30.3公里;在遠日點最慢,每秒約29.3公里。

未來幾年的時間

每年的日期會前後差一兩天。原因之一是月球:地球和月球繞著共同的質心轉動,所以地球在軌道上會稍微晃動。閏年也會讓日曆上的日期跟著移動。

年份近日點(UTC)遠日點(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

以上時間來自美國海軍天文台(USNO),以世界協調時間(UTC)表示。換算成台灣時間要加8小時:2027年近日點在1月3日上午10:33,遠日點在7月5日下午1:06。2028年的遠日點換算成台灣時間是7月4日上午6:18,日期會不同。

長期來看,日期會慢慢往後移。近日點大約每58年延後一天。1250年左右,近日點幾乎和冬至同一天;現在則比冬至晚大約兩週。

差別有多大?

在近日點,抵達大氣層頂端的陽光比遠日點強約7%。平均而言,每平方公尺正對太陽的面積會接收到約1,361瓦的太陽輻射。1月初這個數字會升到約1,407瓦,7月初則降到約1,317瓦。

太陽看起來也會稍微大一點。近日點時,太陽圓盤的視直徑比遠日點大約3.4%:大約32.5角分對31.5角分。肉眼看不出差異,但用同一顆鏡頭相隔半年拍下兩張照片並排比較,就能清楚看出來。

照片比較:加裝太陽濾鏡,以同一顆鏡頭和同一台相機拍攝的太陽圓盤。左邊是1月近日點,右邊是7月遠日點。1月的太陽大約寬3.4%。
照片比較:加裝太陽濾鏡,以同一顆鏡頭和同一台相機拍攝的太陽圓盤。左邊是1月近日點,右邊是7月遠日點。1月的太陽大約寬3.4%。

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

太陽的視大小在日食時也有影響。7月的太陽稍微小一點,月球比較容易把它完全遮住。不過月球距離的變化大得多,一次日食會是日全食還是日環食,通常是由月球的距離決定。詳細說明可以參考月球的橢圓軌道這篇文章。

為什麼1月不是最熱的月份

在北半球,地球離太陽最近的時候正好是寒冬。季節是由地軸約23.4度的傾斜造成的。6月時北半球朝向太陽傾斜,太陽在天空中升得比較高,白天也比較長;12月則傾向背離太陽的一側。

地軸傾斜對地面接收到多少光的影響,遠大於距離造成的7%差異。所以台灣在過冬的時候,澳洲正值夏天,雖然兩地離太陽一樣遠。

距離還是有一點影響。南半球的夏天剛好在近日點附近,陽光稍微強一些。但南半球大部分是海洋,海水升溫慢、降溫也慢,所以那裡的夏天反而比北半球溫和。以整個地球來說,平均氣溫最高的時候是接近遠日點的7月,因為北半球的大片陸地在夏天升溫得很快。

資料來源與相關指南

在 SolarWatch 中查看

「季節」卡片(英文)會顯示接下來的春分、秋分、夏至和冬至。近日點大約在卡片上的冬至之後兩週到來。「年度概覽」(英文)會顯示你所在地點的日出、日落和白天長度一整年的變化。白天變長變短是地軸傾斜造成的,和日地距離幾乎沒有關係。