为什么最早日落不在最短的一天：冬至前的暮色转折
为什么最早日落不在最短的一天？即使今天的日照总时长仍在缩短，太阳也可能比昨天落得更晚。只有在你以为日出和日落总会围绕一个固定的正午对称移动时，这才显得不可能。
北半球的十二月有两种变化同时发生。日照区间一直缩短到冬至，但在这一段日子里，真太阳正午在钟表上也逐渐后移。整段日照向后的位移最终会超过傍晚一端损失的时长，于是日落在冬至前先转向，日出却要等到冬至后才转向。
最短的一天仍然是最短的一天。只是这段日照在相邻日期里，并不总以同一个钟表时刻为中心。
三条曲线解开十二月的悖论
想象十二月日历上画着三条线：日出、太阳正午和日落。日出越来越晚。日落先越来越早，到达最低点后又开始变晚。夹在两者之间的太阳正午也在后移。
日照长度就是日出线与日落线之间的距离。即使日落已经掉头，这段距离仍会继续收窄到冬至，因为日出还在以足够快的速度后移，早晨损失的光多于傍晚增加的光。冬至后，这段距离开始扩大，但日出仍可能在一段时间里继续后移，因为整个日照区间还在钟表上向后滑动。
这就把日常说法里常被当作同一天的三个日期分开了：
- 十二月冬至前的最早日落；
- 冬至当天最短的日照区间；以及
- 冬至后的最晚日出。
美国海军天文台给出的典型日期显示，在北纬40°左右，最早日落接近十二月8日，最晚日出接近一月5日，冬至夹在两者之间。纬度和当地地平线状况会改变实际观测结果。
为什么最早日落不在最短的一天？
钟表采用的是平太阳时：它假定太阳日均匀地长达24小时，把太阳一年中不规则的运动取成平均。日晷跟随的是真太阳。每个真太阳日并不都恰好等于24个钟表小时，因此真太阳正午可能早于或晚于平均正午。
这项差值叫作均时差。它来自地球几何关系的两个部分。地球轨道略带偏心，所以公转速度会变化；地轴又是倾斜的，因此太阳在年度视路径上移动相同距离，并不等于它沿天球赤道方向移动相同距离，而我们的计时以后一种方向为基准。接近年末时，两者的合成效应使连续数日的太阳正午在钟表上越来越晚。
冬季的太阳正午漂移会把日出和日落一起推后；与此同时，太阳赤纬的变化仍使两者间隔缩短到冬至。因此，日落受到相反方向的拉扯：一天正在从傍晚一侧缩短，整段白昼却在向后移动。最早日落出现在两种变化速率相抵的时候，而不是日照本身达到最短的时候。
这也解释了为什么冬至前天黑得更早。季节中的一段时期，日照缩短的作用胜过正午后移；等到正午漂移在傍晚边界上占上风，日落就开始一点点变晚，即使早晨仍在失去日照。
十二月最早日落日期取决于纬度
全世界没有一个统一的十二月最早日落日期。美国海军天文台以2026年、经度0°、标准地平线和取整到分钟的时刻制作的表格，可作如下比较。表中日期是浅缓并列区间的大致中心，不是精确到秒的转折点。
| 北纬 | 最早日落 | 最晚日出 |
|---|---|---|
| 0° | 十一月2日前后 | 二月11日前后 |
| 20° | 十一月25日前后 | 一月17日前后 |
| 40° | 十二月8日前后 | 一月5日前后 |
| 60° | 十二月16日前后 | 十二月28日前后 |
赤道附近的日照长度变化很小，均时差的位移便占主导。北纬越高，两个极值越靠近冬至；再往极区走，极昼或极夜会让通常的日出、日落比较失去意义。
时区内的经度会改变钟表读数，却通常不会改变先后顺序。山丘、建筑和起伏不平的地平线也可能移动你实际看到的第一次或最后一次日落。公开年历里的时刻通常假定标准地平线，并按惯例处理大气折射。
夏令时规则还能让所有显示时刻突然跳动一小时。那是民用钟表制度的改变，不是太阳几何；为什么要调钟另作说明。
傍晚什么时候开始变亮？
如果“变亮”是指表列日落时刻更晚，答案就是你所在地最早日落后的那一天，但表格取整可能使日期看起来并列。在北半球许多中纬度地点，这发生在十二月上半月，可能比冬至早约两周；当地天文年历比一句口号可靠。
如果“变亮”是指日照总量增加，那就要等十二月冬至之后。这是两个不同的问题。连续几天里，日落可能已经变晚，而一月的最晚日出仍在逼近。傍晚增加的时长小于早晨损失的时长，所以完整日照仍在缩短；冬至之后，早晨的暂时损失也可能小于傍晚的增加。
取整到分钟的表格可能连续几天显示同一日落时刻。真正的天文变化是连续的，但只显示时和分的表格会把浅缓曲线变成一小段平台。天气也会遮住这种变化。最好比较两周的计算时刻，不要凭一次阴天通勤下结论。
这种区别类似另一个历法上的意外：多数春分或秋分日期，昼夜并非恰好相等。一个有名称的天文瞬间和当地日出表回答的是相关问题，不是同一个问题。
夏季有一个镜像但较弱的版本
北半球六月夏至前后，次序会倒过来。最早日出通常早于最长的一天，最晚日落则晚于它。日照区间仍在夏至达到极值，而太阳正午在钟表上的位置还在移动。
海军天文台指出，夏季的错开通常没有冬季明显。两项因素在六月并不以同样的强度和时序叠加。赤道以南要交换季节名称：十二月呈现最长日模式，六月呈现最短日模式。
这些现象不会改变夏至或冬至的定义。正如分点与至点的区别所说明的，至点是太阳达到赤纬极值的瞬间。“最短的一天”指冬季半球某地从日出到日落的最短间隔，“最早日落”则指这段间隔的一端对照民用时间所得的极值。不同的极值不必落在同一日期。
Day 4不发布当地日落时刻，也不计算这个转折点。它的圣年计数以基准表中的三月分点为锚；同样的日地几何在这里用于整日尺度，而不是当地钟表的分钟尺度。
常见问题
为什么最早日落会比冬至早好几周？
日照持续缩短到冬至，但初冬的真太阳正午在钟表上向后移动。日落同时受这两种变化控制。当整段日照向后的位移大于傍晚一侧的缩短，日落便开始变晚。在北纬40°左右，这个平衡点常在冬至前约两周出现，但各地并不共用一个日期。
为什么最晚日出会出现在一月上旬？
十二月冬至后，日照总量已经增加，但整段日照在钟表上仍可能向后滑动。一段时间内，这种位移会让日出后移得比日照增长将它拉早的速度更快。许多北半球中纬度地点到一月上旬才反转。当地表列日期还会受纬度、地平线和取整方式影响。
傍晚究竟从什么时候开始变长？
当地最早日落一过，傍晚在钟表上便开始增加。北半球许多中纬度地点会在十二月上旬或中旬出现这种变化，早于冬至。日照总量则要到冬至后才开始增加。请使用当地年历，因为纬度会改变日期，而取整到分钟的表格可能显示数日并列。
夏至前后也会发生同样的现象吗？
会，但早晨和傍晚的角色互换。北半球最早日出通常早于六月夏至，最晚日落则晚于夏至。这个效应一般小于十二月的错开。南半球的季节名称相反，因为那里十二月是夏至，六月是冬至。
资料来源：
同时观察三条曲线，不要只看日落。只要允许正午移动，表面的矛盾就会消失。
