在美国大部分地区，今年冬季异常温和，尤其是对于居住在密西西比河以东地区的人们而言。不少人注意到，今年的春天似乎来得更早。当然，从气象学意义上来说可能是这样，但在 2012 年，从天文学意义上来说也将是如此，因为今年春季将迎来自 19 世纪末以来最早的到来：确切地说是 1896 年。
春分——春季的第一天——将于明天（3 月 20 日）格林威治标准时间 05:14 或美国东部夏令时凌晨 1:14 到来。更令人感兴趣的是，对于山区和太平洋时区的人们来说，春分实际上将在今晚（3 月 19 日）到来。
天文学家将春分定义为太阳到达黄道（太阳在天空中的路径）和天球赤道（地球赤道在天空中的投影）的两个交点之一的时刻。其中一个交点位于室女座西部；太阳在 9 月 22 日或 23 日到达那里，并看似从北向南穿过赤道，标志着北半球秋季的开始。
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另一个交点位于双鱼座东部，太阳将于明天到达那里。太阳现在正在向赤道以北移动，因此这是“春季”或春分。下周二格林威治标准时间 5:14，从位于斯里兰卡科伦坡东南 757 英里（1,218 公里）的印度洋某点的角度来看，太阳将直接照射在赤道上。[地球的春分和夏至（信息图）]
为何如此之早？
现在这可能听起来不真实。毕竟，当我们这些特定年龄段的人成长时，春季的第一天总是在 3 月 21 日，而不是 3 月 20 日，对吗？现在突然之间，春天在 3 月 20 日到来，正如我们刚刚指出的那样，对于某些地区来说甚至更早——3 月 19 日。
这是否前所未闻？如果您查看统计数据，则不然。事实上，您是否知道在 20 世纪期间，3 月 21 日实际上是例外而不是规律？春分只在 20 世纪的 100 年中落在 3 月 21 日，其中大多数发生在 20 世纪初期和中期。然而，从 1981 年到 2102 年，美国人庆祝春季的开始都不会晚于 3 月 20 日。尽管如此，对于许多人来说，3 月 21 日仍然根深蒂固在我们的文化中，作为传统的春季的第一天，即使自上次发生以来已经超过 30 年了。
季节日期每年可能不同的原因有几个。
一年不是天数的整数，季节也不是。为了尽可能接近一年的精确长度，我们的格里高利历被构建为给出对回归年的近似值，回归年是地球完成绕太阳一周轨道所需的实际时间长度。它消除了世纪年中不能被 400 整除的闰日，例如 1700 年、1800 年和 2100 年，以及可以被 4000 整除的千年年，例如 8000 年和 12000 年。
另一个原因是地球的椭圆轨道正在改变其相对于太阳的方向（它会倾斜），这导致地球的轴不断指向不同的方向，称为岁差。由于季节被定义为严格以 90 度间隔开始，因此这些位置变化会影响地球在其绕太阳轨道中到达每个 90 度位置的时间。
来自其他行星的引力也会影响地球在其轨道中的位置。
2012 年北半球当前的季节长度为
冬季： 88.994 天
春季： 92.758 天
夏季： 93.651 天
秋季 89.842
温暖的春季和夏季加起来比寒冷的秋季和冬季长 7.573 天（对于温暖天气爱好者来说是个好消息）。然而，春季目前每年缩短约一分钟，冬季每年缩短约半分钟。
夏季正在获得从春季失去的一分钟，秋季正在获得从冬季失去的半分钟。冬季是最短的天文季节，随着其季节持续时间继续缩短，预计到 3500 年左右将达到其最小值——88.71 天。
春分时不相等
围绕春分的另一个复杂情况涉及昼夜时长。我们一直被教导，在春季和秋季的第一天，世界各地的昼夜时长正好相等，均为 12 小时。然而，如果您查看美国海军天文台的计算结果或任何信誉良好的年历中的日出/日落时间表，您会发现情况并非如此。事实上，在春分和秋分日，白天时长实际上比黑夜时长多几分钟。
以纽约市为例。如下表所示，昼夜相等不是在春分，而是在圣帕特里克节。
一个因素是日出和日落的时刻被认为是太阳的顶部而不是中心在地平线上的时候。仅此一点就足以使这些日子的日出和日落时间间隔略微超过 12 小时。太阳的视直径大约等于半度。
但发生这种情况的主要原因可以归因于我们的大气层，它像透镜一样折射（弯曲）地平线边缘上方的太阳光。
在美国海军天文台对日出和日落时间的计算中，通常使用 34 角分的折射角和 16 角分的太阳盘面半径。换句话说，在日出时刻，太阳的几何中心实际上在地平线以下 0.83 度。
或者，换句话说，当您观看太阳在日出时从地平线上升起或在日落时降落到地平线以下时，您实际上是在看幻觉——太阳实际上不在那里，而实际上在地平线以下！
因此，由于大气折射，任何一天的白天时长都会增加大约六到七分钟。
世界其他地区
对于欧洲来说，春季在 2007 年的 3 月 21 日开始。然而，那是直到 2102 年之前的最后一次。
对于更靠东的地方，例如东京（比英国格林威治时间早九个小时），从 2014 年到 2023 年（2014 年、2015 年、2018 年、2019 年等）的每四年中，春季将在 3 月 21 日到来两次，然后在 2027 年到 2055 年的每四年中到来一次。但之后直到 2101 年才会再次到来。
乔·饶在纽约海登天文馆担任讲师和客座讲师。他为《纽约时报》和其他出版物撰写关于天文学的文章，他还是纽约州威彻斯特新闻 12 台的电视气象学家。
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