最早日落為什麼不在最短日？
今晚的太陽可以比昨天更晚落下，總日光卻仍在縮短。最早日落為什麼不在最短日？只有假定日出與日落會以固定正午為中心對稱移動，這件事才顯得不可能。
其實有兩項變化同時發生。北半球的日光間隔一路收縮到十二月至日，但視太陽正午在這段時節也會在鐘面上逐漸延後。整段日光向後移動的幅度，最後超過傍晚邊界所損失的日光。日落在至日前先轉向；日出則要到至日後才轉向。
最短日依然是最短的一天。只是從一個日期到下一個日期，它不會始終以相同鐘點為中心。
三條曲線解開十二月的矛盾
想像十二月日曆上畫著三條線：日出、太陽正午與日落。日出越來越晚；日落先提早，到達最低點，再開始延後；夾在中間的太陽正午也往後移。
日光長度就是日出線與日落線之間的距離。即使日落線已經轉向，那段距離仍持續縮小直到至日。日出仍以足夠快的速度延後，早晨減少的光比傍晚增加的更多。至日過後，兩線間距開始擴大，但整段日光仍沿鐘面向後滑動，所以日出還能繼續延後一陣子。
這把日常說法常混成一個的三個日期分開：
- 最早日落，在十二月至日以前；
- 日光間隔最短，在至日；以及
- 最晚日出，在至日以後。
在北緯約 40°，美國海軍天文台給出的典型日期，是最早日落接近十二月 8 日，最晚日出接近一月 5 日，至日位於兩者之間。緯度與當地地平線條件都會改變觀測結果。
最早日落為什麼不在最短日？
鐘錶維持的是「平」太陽時：它假定太陽日均勻地長 24 小時，把太陽一年間不規則的運動平均化。日晷跟隨的卻是「視」太陽。每個視太陽日並不全都正好等於 24 個鐘錶小時，所以視太陽正午可能早於或晚於平太陽正午。
兩者的差稱為均時差。它來自地球幾何的兩個部分。地球軌道略呈橢圓，公轉速度因此改變；地軸又有傾角，所以太陽沿年度視路徑移動相等距離時，投影到計時所依循的天球赤道上並不是相等距離。接近年末，兩種效應相加，使連續幾天的太陽正午在鐘面上逐日延後。
冬季太陽正午的漂移，會把日出與日落一起向後推。與此同時，不斷改變的太陽赤緯會縮短兩者之間的間隔，直到至日。日落因此受到兩股相反力量拉扯：一天正在削減它的傍晚部分，整段日光卻在向後移。最早點出現在兩種速率恰好平衡之時，不是日光本身降到最少之時。
這也解答了至日前為什麼會更早天黑。日光間隔正在縮短，而且在這一季的部分時段，縮短幅度勝過正午的延後。一旦正午漂移在傍晚邊界占了上風，即使早晨仍持續失去日光，日落也會開始一點一點變晚。
十二月最早日落日期取決於緯度
全世界沒有同一個十二月最早日落日期。美國海軍天文台以 2026 年、經度 0°、標準地平線與取整至分鐘的時間所製表格，給出以下比較。日期是表中平緩並列區段的大致中心，不是精確到秒的轉折點。
| 北緯 | 最早日落 | 最晚日出 |
|---|---|---|
| 0° | 約十一月 2 日 | 約二月 11 日 |
| 20° | 約十一月 25 日 | 約一月 17 日 |
| 40° | 約十二月 8 日 | 約一月 5 日 |
| 60° | 約十二月 16 日 | 約十二月 28 日 |
接近赤道時，日光長度改變很少，所以均時差的移動居主導地位。北緯越高，兩個極值越靠近至日，直到極晝或極夜使一般日出與日落比較無法進行。
同一時區內的經度會改變表列鐘點，但通常不改變先後次序。山丘、建築與不平整的地平線也能移動實際看見的第一個或最後一個日落。公開曆書通常假定標準地平線，並採用大氣折射的慣例處理方式。
日光節約時間規則也能讓所有顯示鐘點突然跳一小時。那是民用時鐘的改變，不是太陽幾何；為什麼要調整時鐘另有說明。
傍晚何時開始變亮？
如果「變亮」是指表列日落變晚，答案是你所在地最早日落之後的那一天，但表格取整可能使日期看來並列。在北半球許多中緯度地區，這落在十二月上半月。它可能比至日早約兩週，不過當地天文曆書比一句口號更可靠。
如果「變亮」是指總日光增加，就要等到十二月至日之後。這是兩個不同問題。好幾天之內，日落可以逐漸延後，一月最晚日出卻仍在逼近。傍晚增加的光少於早晨損失的光，所以完整日光間隔仍在縮短；至日以後，早晨損失的光則可能暫時少於傍晚增加的光。
只列到分鐘的表格，可能連續幾天顯示相同日落時間。實際天文變化是連續的，然而只顯示時與分的表格會把平緩曲線變成一小段平台。天氣也可能遮住變化。請比較兩週內的計算時間，不要只憑一次陰雲密布的通勤判斷。
這項區分很像另一個曆法上的意外：在大多數分點日期，晝夜並不正好等長。一個有名稱的天文瞬間與一張當地日出表，回答的是相關但不相同的問題。
夏季有一個較安靜的鏡像版本
北半球六月至日前後，次序反轉。最早日出通常先於最長日，最晚日落則在其後。日光間隔仍於至日達到極值，太陽正午在鐘面上的位置卻繼續移動。
海軍天文台指出，夏季的分離通常不如冬季明顯。兩種成因在六月並不以同樣強度和時序結合。赤道以南則要互換季節標籤：十二月呈現最長日模式，六月呈現最短日模式。
這些現象不會改變至日的定義。如分點與至點所說，至日是太陽抵達赤緯極值的瞬間。「最短日」指冬季半球某地日出至日落間隔的最低值；「最早日落」則指以民用時間測量的其中一個邊界。不同極值不必落在同一日期。
Day 4 不公布當地日落時間，也不計算這個轉折點。它的神聖年計數以逐年標準表中的三月春分為錨點；那是同一組日地幾何在整日尺度上的另一種運用，而非當地鐘錶分鐘尺度。
常見問題
最早日落為什麼比冬至早幾週？
日光會一直縮短到至日，初冬的視太陽正午卻會在鐘面上延後。日落同時受兩種變化控制。當整段日光向後移動的幅度大於傍晚邊界縮短的幅度，日落便開始變晚。在北緯約 40°，兩者往往在至日前約兩週取得平衡，但各地並沒有同一個日期。
最晚日出為什麼在一月初？
十二月至日之後，總日光開始增加，但整段日光仍可能在鐘面上向後滑動。一段時間內，這項漂移使日出延後的速度，快於日光增長使它提早的速度。許多北半球中緯度地區要到一月初才反轉。緯度、地平線與表格取整方式決定當地列出的日期。
傍晚究竟從何時開始變長？
當地最早日落之後，傍晚便立即開始在鐘面上增加時間。在北半球許多中緯度地區，這發生於十二月上旬或中旬，早於至日。總日光則要到至日後才增加。請使用所在地專用的天文曆書，因為緯度會改變日期，取整至分鐘的表格也可能顯示數日並列。
夏至前後也會發生同樣的事嗎？
會，只是早晨與傍晚的角色互換。北半球的最早日出通常早於六月至日，最晚日落則晚於它。這項效應通常比十二月的分離更小。南半球的季節標籤相反，因為當地十二月是夏至，六月則是冬至。
資料來源：
請同時觀看三條曲線，不要只盯著日落。只要容許正午移動，表面上的矛盾就會消失。
