夏至节气，由于确立的时间非常久远，岁月之殇和历史积淀使之成为最有故事的节气之一。

夏至节气与北回归线的天作之合

1978—1987年，考古队在山西省临汾市襄汾县陶寺乡陶寺村南发掘陶寺遗址时发现了世界上最古老的观象台（公元前2100年前后），还出土了由圭表等组成的当时世界上最早、最先进的天文观测系统。这就是说，4000多年前我们的祖先就已经掌握了使用圭表观测天文的技术。

到了公元前1046年的东周时期，周公旦在河南洛邑的登封测得天下之中的位置，然后立圭表测日影。通过观测，将测得的日影最长日命名为“冬至”，发明了第一个节气。过了半年，周公又测得日影最短日，命名为“夏至”，发明了第二个节气。从此，我国先民从日最短、日最长的规律中，逐渐总结出“日南至、日北至”的概念。

公元前344年春天，古马其顿帝国的地理学家尼尔库斯随亚历山大大帝渡海南侵和东征。他在进军沿途搜索地理资料时发现，沿着亚历山大东征的路线，由西向东，无论季节变换还是日照长短都很相仿。于是，他便第一次在地球上画出了一条纬线。这条纬线从直布罗陀海峡起，沿着托鲁斯和喜马拉雅山脉一直到太平洋。从地图上看，尼尔库斯所画的这条纬线与北回归线十分相近。

时间又过去140多年，到了公元前200年，古埃及亚历山大图书馆馆长埃拉托斯特尼在尼尔库斯所画纬线的基础上，又画了一张标有7条经线和6条纬线的世界地图，并根据地图上的纬度标出了5个气候带、2个寒带、2个温带和1个热带。在埃拉托斯特尼所画的6条纬线中，有1条是北温带与热带分界的北回归线。北回归线与我国古籍《恪遵宪度抄本》一书所说 “日北至，日长之至，日影短至，故曰夏至。至者，极也”的概念是相一致的。“日北至”说的是夏至这天，太阳直射地面的位置到达一年的最北端；而北回归线(北纬23°26')所表达的是太阳直射地球的最北处，然后转身回归向南移的线。

夏至节气所表示的是太阳直射地球最北的时间，北回归线所表示的是太阳直射至北回归的界限，这样，夏至节气与北回归线就有了天作之合。

夏至节气的神秘奇观

北回归线在地球表面上的总长度大约为36722.86千米，在我国境内陆地上的长度大约为2020千米，自西至东分别穿过云南、广西、广东、台湾等4个省（区）的54个县市。

为了将北回归线立体化和形象化，人们在北回归线上建起了13座北回归线标志，除了墨西哥和印度各建1座外，其余11座都建在我国南部四省的土地上。

这11座标志，虽然形体不同、风格各异，但却有一个共同的构造，那就是在标志的顶端都设有一个窥阳孔，地面上都设有一个太阳照射点。每年的夏至日中午，当太阳直射北回归线时，太阳光透过窥阳孔，直射到地面的照射点上，这时整座标志的影子都看不见了，也就是出现了人们常说的“立竿不见影”的奇观。

虽然太阳直射北回归线的时间都是夏至日的中午，但由于地球的自转和公转，太阳自东向西直射北回归线不同位置的时间还是略有差异的。

2011年2月，国家天文台、广州市五羊天象馆、云南天文台、新浪网等多家单位曾联合发起组织了一次“2011年北回归线‘夸父追日’ 活动”，即夏至日观测太阳直射北回归线的科普活动。活动确定在台湾嘉义、广东汕头、广东从化、广东封开、广西桂平、云南墨江展开；同时具体规定了活动名称、活动时间、活动对象、活动地点、活动立意、活动细则、准备工作以及测量方法步骤等，并发放了“2011夏至日测量日影活动记录表”。这次活动把广东从化设为中心站(主会场及网络支持中心)，把太阳直射6座北回归线标志的实况依次在新浪网上播放，自东至西逐一见证“立竿无影”的天象奇观。这种做法恰好依附“夸父逐日”神话故事，通过网络的方式“竞逐”太阳。这次活动六地均有中小学生参与，他们按照组委会的要求将记录表和观测照片及时上传。活动结束后，组委会根据收到的资料公布，2011年6月22日，太阳直射上述6座北回归线标志的时间分别是：台湾嘉义12时00分15秒，广东汕头12时15分33秒，广东从化12时27分58秒，广东封开12时35分55秒，广西桂平12时41分20秒，云南墨江13时15分10秒。太阳从东往西直射上述6座北回归线标志，历时1小时14分55秒。

此次活动虽历经数个月，但高潮仅一个多小时，可恰恰是这一个多小时，却让同学们亲身见证了“立竿不见影”的奇观和太阳自东向西直射北回归线的过程。这对推动我国的天文、地理、气象等科普事业，特别是对中小学生的科学观念树立、科学精神培养，是一次深刻的教育实践。

夏至时还有一个神秘奇观，那就是纬度低的地方白昼时间短，纬度高的地方白昼时间长。我国南北纬跨度大，从位于南沙群岛南端曾母暗沙的北纬3°58′20″至黑龙江漠河的北纬53°33′，总跨度达近50个纬度，因而各地的白昼时间也各不相同。中国著名天文教育专家赵之珩先生曾计算出我国一些城市夏至日白昼的时间长度：海南三亚昼最长为13小时13分；广东广州昼最长为13小时34分；重庆昼最长为14小时03分；湖北武汉昼最长为14小时06分；浙江杭州昼最长为14小时07分；上海昼最长为14小时11分；宁夏银川昼最长为14小时51分；北京昼最长为15小时01分；新疆乌鲁木齐昼最长为15小时28分；黑龙江哈尔滨昼最长为15小时43分；黑龙江抚远昼最长为16小时05分；黑龙江漠河昼最长可达17小时以上，在我国漠河以北，北纬66°34′以上的北极地区还会出现极昼现象，也就是太阳24小时不落的奇观。

晚霞中的陶寺观象台 郝建新摄影

夏至节气的多种时间尺度“三分法”

《黄帝内经·素问》上说：“五日谓之候，三候谓之气（节气），六气谓之时（季），四时谓之岁（年）。”当二十四节气基本定型后，我国先民又对节气的时间尺度进行平均分配，把每个节气后的15天时间平均分为“三候”，每候5天。同时根据黄河流域的地理、气候和自然变化，运用12种常见植物、30种常见动物、23项常见自然现象作为候应，来更好地指导农事活动。这样二十四节气就拥有了七十二候，以气统候，“气候”一词也就应运而生了。

夏至是二十四节气之一，也被分为三候，即“一候鹿角解，二候蝉始鸣，三候半夏生。”夏至三候，作为候应的“鹿”“蝉”是动物，“半夏”是植物。

古人认为：麋与鹿虽属同科，但二者却为一阴一阳。麋角朝后生，属阴；鹿角朝前生，属阳。夏至日后阴气渐盛而阳气渐衰，所以一候时，属阳的鹿角便开始脱落，而属阴的麋角却不受影响。雄蝉属阳，由于夏至后二候阴气渐盛，它受阴气的影响，便鼓动双翼拼命鸣叫。炎热的仲夏，许多喜阴的植物开始生长，许多喜阳的植物却开始成熟衰落。半夏是喜阴的中草药，每年仲夏时在沼泽地或水田中萌芽生根。夏至三候，正是阴萌阳衰之时，所以半夏就发芽生根成长。

夏为大，至为极，夏至日过后，夜渐长、昼渐短，因而阳气达到极致转衰而萌生阴气，动植物壮大繁茂到极点而转型。我国古代先民就是将“一气三候”作为补充历法来指导农耕与养殖生产。

到了宋代，江浙一带民间还有把夏至后的15天分为三“时”节候的观念，即头时3天、中时5天、末时7天。

夏至三“时”节候有3种含义。

首先是民间对降水的认识与理解。对照公历，夏至后的15天大约是6月22日至7月6日。这期间正是我国大部分地区气温较高、日照充足、作物生长较快的时段，各种植物从生理和生态等方面都需要较多的水分。因此，这时的降水对农作物产量的增减起到重要作用。然而，这时正值梅雨季即将结束，降水明显减少，故有“夏至雨点值千金”的说法。江浙一带民间把夏至三“时”节候所下的雨称为“时雨”，故古谚云：“梅里一声雷，时中三日雨”，表达了人们对“时雨”的期盼和预测。南北朝时期南朝梁国宗懔编撰、记录中国古代楚地岁时节令风物故事的笔记体文集《荆楚岁时记》中有 “六月必有三时雨，田家以为甘泽，邑里相贺”的语句，可见1000多年前，人们已对“三时雨”的降雨特点有明确的认识。

其次是表达江浙一带先民对季风气候的认识。清朝李光地所编的《御定月令辑要》一书引北宋大学者苏东坡《舶棹风》中“三时已断黄梅雨，万里初来舶棹风”的诗句。梅雨期结束后，由于副热带高压西侧形成的稳定气流，致使沿海一带常有越刮越猛的偏南大风。苏东坡在江浙为官时间较长，诗句表明他对当地的天气气候变化有较深的了解。同时也说明11世纪前，我国沿海先民已经能够比较普遍地掌握季风规律。

最后是与农作物移栽和相应农事安排密切相关。如秧苗分栽、番薯瓜果花木栽培等，都要适时实施。

我国自古以来还有“热在三伏”的传统说法，据说这个说法源自春秋时期秦国的秦德公。司马迁的《史记·秦本纪》中有“秦德公二年（公元前676年），秦德公下令在历法中设立伏日，并修建伏日祭祀的伏祠”的记载。从此，人们便有了伏日的概念。伏日是“三伏”的总称，也指入初伏的那一天。秦德公设立伏日并不是凭空想象，而是得之于人们对蚊虫叮咬和狗伸舌头喘气两个自然现象的长期观察总结。这位在位仅两年的短命君王创建“入伏”概念并载入历法，也算是为历史文明和人类发展做了一件好事。

夏至并不是一年中最热的节气，只有到了“三伏”才是天气最热时期。因为我们平时感觉到“热”的直接热源并不是来自太阳光的照射，而是太阳照射后的地面释放热量反射给大气的过程所致。夏至日的地面的确吸收了大量热量，但要把所吸收的热量全部释放出来，还需要一个多月的时间。夏至日过后，虽然昼时渐短、日照递减，但地面每天所吸收的热量都超过释放散失的热量，这样地面积累的热量日益增多，日平均温度也不断升高，直到三伏天节候时才升到最高，便形成了“热在三伏”的现象。

确定入伏从“庚日”算起，“三庚”是从夏至起遇上3个“庚”字，到第三个庚日为初伏。《幼学琼林》中说：“初伏日是夏至第三庚。”由于天干是10个，所以每隔10天就出现一个庚日，如庚子日、庚寅日、庚辰日等。一年365天（闰年366天）都不是10的整数倍，今年某一天庚日，明年就不一定是庚日，所以每年入伏的日期不尽相同，初伏是从夏至后的第三个庚日起算到第四个庚日前一天的10天，中伏是从夏至后第四个庚日起算到立秋后第一个庚日前的10天，这样就出现了有些年份中伏会长达20天，但末伏则是从立秋后第一个庚日起算到第二个庚日前一天的10天。