為什麼夏至不是一年中日出最早的一天，冬至不是日出最晚的一天？

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對於北半球的同一地點，理想情況下，是夏至日出最早，日落最晚，白天最長，冬至反之，但實際查詢結果有差。
以下是我的查詢2013年的日出日落時刻表，地點為北京：北京日出日沒時刻查詢

由表可以看出，2013年北京日出時刻最早是在6月14日，最晚在1月4日，分別比夏至提前了7天，比冬至滯後13天，造成這種情況的原因是什麼？

相關問題：為什麼一年最早日出時間和最晚日落時間不是同一天？

簡單地說，這是因為，地球的公轉軌道並非正圓，而是一個橢圓。橢圓離心率越大，上述現象也就越明顯。理解「均時差」的概念對解釋這一問題很關鍵，可以參考的資料：
均時差_百度百科
Equation of time
以下帖子也對這一現象進行了解釋：
漫談均時差和分至點（日出日落時間等問題）

人們發現白天和黑夜總是交替的，於是人們將白天與黑夜合稱為「日」

為什麼太陽會每日升起？後來發現原因是地球會自轉。
於是我們說，地球自轉一圈是「一日」。

但由於地球自轉的同時，還圍繞太陽公轉。導致在地球上某一個位置，太陽在中天時開始計時（1），到（2）時地球已經自轉了一圈，但到（3）時太陽才回歸到中天。

如果按照人們常規的定義，1到3的過程，才叫「一日」
於是，人們將根據太陽位置來測定的傳統上我們理解的「一日」叫做太陽日。
將地球實際自轉一圈的「日」叫做恆星日。（比24小時稍短）

以上跟本問題沒什麼關係。
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但是，還有其他的問題。由於地球繞太陽公轉的軌道並非正圓而是橢圓形，與太陽距離不同時運動的速度也不同，導致每一天個太陽日的長短都不完全相同。

在生活中這是一件非常麻煩的事！

於是，我們取了個太陽日的平均值，用作我們日常的計時，叫「平太陽日」，這個值被劃分為二十四個小時。
而根據太陽實際看起來的位置的太陽日，叫「真（視）太陽日」，這個值並不固定，與平太陽日有一定的偏差。

也就是說，我們日常使用的時間根據平太陽日而來，而實際的日出日落要看真太陽時。

下面有請地理老師來回答這個問題哈~

根據中學的地理知識，冬至日是北半球一年當中白晝最短的一天。冬至後白晝一天比一天長，日出時刻應該一天比一天提前，日落時刻一天比一天推遲。

但是很多有生活經驗的人卻發現：冬至後日落確實一天比一天晚，但日出時刻卻並沒有提前。一直到一月中旬過後才會感到日出逐漸提前。大量的事實告訴我們：冬至日只是北半球一年當中白晝最短的一天，卻不是日出最晚、日落最早的一天，即冬至日前後白晝的時段整體向後延遲了。為什麼會出現這種情況呢？

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要回答這個問題還需要從太陽的周日視運動說起。

天文學上把太陽視圓面中心在天球上連續兩次由東向西通過某地子午圈的時間間隔，稱為真太陽日。一個真太陽日等於 24 個真太陽時。並規定太陽視圓面中心上中天的時刻即為真太陽時 12 時。真太陽時真實的反映了太陽的視運動。按照真太陽周日運動建立的計量時間系統，給人們的生活提供了方便。但是，通過天文觀測得知，真太陽日長短不一：每年 9 月 16、17 日附近，一個真太陽日（太陽視圓面中心連續兩次在觀測點上中天的時間間隔）為 23 小時 59 分 39 秒；而在 12 月 22 日、23 日附近,一個真太陽日是 24 小時 0 分 30 秒。同是一個太陽日，最短和最長相差 51 秒，為什麼呢？

原來，從地球上看，太陽運動的軌跡實際上是較為均勻且自東向西的周日運動（周期約為 23 小時 56 分 4 秒）與不均勻的且自西向東的周年運動的疊加。首先談談地球上的晝夜交替周期，即太陽中心連續兩次經過同一子午線的時間間隔，平均長度為 24 小時。一個平均太陽日期間，地球平均自轉了 360°59′，其中 59′ 是地球公轉造成的（PS. 請活躍的知友們不要腦補曾經風靡一時的品牌 361°，他們是絕對不會因為這個原因而給自己起名的哦~）。太陽日有真太陽日和平太陽日之分。真太陽日又叫視太陽日，其長度是由觀測得來的，也叫實測太陽日。這種太陽日具有明顯的季節性變化，是長短不等的。

其原因有主要有兩個：

1. 地球公轉速度不等

太陽日所以不同於地球自轉周期，是由於它不但同地球自轉有關，而且還同地球公轉有關，一日之長是地球自轉和公轉兩種運動的複合反映。由於地球公轉軌道呈橢圓形，所以日地距離不斷變化著。在近日點，地球公轉速度最大，每日達 61′，所以冬至前後真太陽日長；在遠日點，地球公轉速度最小，每日運行 57′，所以夏至日前後真太陽日最短，兩者長短相差 ±8 秒。

2. 黃赤交角的存在太陽在黃道上運行，而一日之長是在天赤道上度量的。由於黃道和赤道斜交約 23.4 度，故有黃赤交角存在。這樣一來，即使地球公轉是勻速的，每日太陽黃經差都是 59′，而由它所造成的赤經差也是不等的。這是因為，每日太陽赤經差是每日太陽黃經差在赤經方向上的分量，在二分日時，赤經方向速度最慢，赤緯方向速度最快；二至日赤經方向速度最快，赤緯方向速度最慢且為 0，即二至時太陽在黃道上運動的速度與天赤道平行（想不通的知友，請先腦補一下中學都學過的正交分解法）。即由於黃赤交角存在，而使真太陽日在二分前後變短，在二至前後變長，長短相差 ±21 秒。可見，它是導致真太陽日長短不等的主要因素。（實際上，這也解釋了為何二至日前後白晝長度幾乎沒有變化，二分日前後白晝長度變化最明顯。）由於近日點、遠日點、中日點都在二至點和二分點之後大約十日多，所以秋分較春分距日遠些。因此，秋分比春分的真太陽日更短些。這樣，關於真太陽日的季節變化就可得出這樣結論：一年之中，真太陽日冬至前後最長、秋分前後最短，即「冬至長、秋分短」的結論。兩者長短相差達 51 秒。這是地球公轉速度不等和黃赤交角存在兩個因素同時發生作用的結果，而主要因素是後者。

由於真太陽日不是一個常量，因而不符合作為計量時間單位的要求。所以就有必要建立一種更完善的按太陽運行計量時間的系統，這就是平太陽時系統。

平太陽不是一個天體，而是天球上的一個假想點。這個假想點在天赤道作勻速運動。這樣就消除了地球橢圓軌道運動對真太陽日長度的影響。

平太陽在天球上連續兩次由東向西通過某地子午圈的時間間隔，稱為平太陽日，並以平子夜（平太陽下中天的時刻）作為平太陽日的起算點，一個平太陽日等於 24 個平太陽時。

平太陽既然是一個假想點，就無法觀測到它。準確的平太陽時是由測定恆星時，再經過換算得到的。平太陽時是科技工作和日常生活中使用的計量時間單位，通常鐘錶所指示的時刻就是平太陽時。

由上述可知，有時真太陽位於平太陽的前面，有時位於平太陽的後面。因此在一年內除了幾個特殊的時刻外，任何時刻真太陽都不與平太陽重合，它們之間存在著一定的差值，這個差值叫做時差。時差=真太陽時-平太陽時。

時差有正有負，不是一個固定的數值，為正值時真太陽快於平太陽，為負值時真太陽慢於平太陽。時差與觀測者在地球上的位置無關，只與觀測的日期有關，在《天文年曆》中載有每天時差的數值。在一年中，時差有四次為零，它們出現在 4 月 16 日、6 月 15 日、9 月 2 日和 12 月 25 日的前後；有四次極值。2 月 12 日前後為 -14 分 24 秒，5 月 15 日前後為 +3 分 48 秒，7 月 26 日前後為 -6 分 18 秒，11 月 3 日前後為 +16 分 24 秒。