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1、現(xiàn)代天文科學測定，冬至這天，太陽運行至黃經(jīng)270°(冬至點)，太陽直射地面的位置到達一年的最南端，太陽幾乎直射南回歸線(又稱為冬至線)，陽光對北半球最為傾斜。因此，冬至日是北半球各地一年中白晝最短，黑夜最長的一日，并且越往北白晝越短，黑夜越長。在北極圈以北，這一天太陽整日都在地平線之下，成為北半球一年中極夜范圍最廣的一天。對北半球各地而言，冬至也是全年正午太陽高度最低的一日。冬至這天，北半球得到的太陽輻射最少，比南半球少了約50%。冬至過后，夜空星象則完全換成冬季星空，并且從今天起開始“進九”。而此時的南半球正值酷熱的盛夏。

2、值得注意的是，在冬至前后，地球位于近日點附近，運行的速度稍快，這造成了在一年中太陽在南半球的時間比在北半球約短8天，因此北半球的冬季比夏季要略微短一些。