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中国气象报 2025-12-18 09:31:37
冬至（12月21日）快要到了
我们即将迎来
北半球白昼最短
黑夜最长的一天
而这一天
北京的三处古建筑
会迎来一年一度的“光影魔术”
乾清宫的“正大光明”被点亮
天坛皇穹宇的“神版光照”
颐和园十七孔桥的“金光穿洞”
这些并非巧合
而是古人智慧与气象、天文的
完美合奏
今天跟着小编一起
赏美景、涨知识吧
↓↓↓
故宫乾清宫
每年冬至日正午，阳光会穿过乾清宫大门，经金砖地面反射，不偏不倚照亮“正大光明”匾额及其下方的五条金龙。
“正大光明”匾额为何冬至亮起？
科学解码：
1. 建筑坐北朝南——北京位于北回归线以北，阳光终年偏南照射，南立面采光最佳。
2. 黄赤交角23°26′——冬至日北京正午太阳高度角全年最小，光线能以低角度射入殿内。
3. 金砖镜面反射——苏州特制金砖经过“使灰钻油”工艺，表面如镜，将阳光精准反射至匾额。
故宫的金砖
4. 出檐设计控光——屋檐出挑长度约柱高三分之一，冬天纳入更多光线，夏天则遮阳避暑。
古人通过建筑布局、材料选择与天文测算，让“正大光明”在至暗时刻亮起，寓意“阳极生阴，光明永驻”。
天坛皇穹宇
冬至正午，一束光穿过皇穹宇门窗，如聚光灯般照在大殿最深处的“皇天上帝”上，形成“光照神牌”奇观。
冬至的光照亮天坛祈年殿“皇天上帝”
一束光，如何找到“皇天上帝”？
科学解码：
1. 黄赤交角23°26′——冬至日北京正午太阳高度角全年最小，光线能以低角度射入殿内。
天坛祈年殿外观
2. 坐北朝南+深远出檐——夏至光线被檐遮挡，冬至则长驱直入。
天坛屋檐
3. 青石镜面反射——地面青石经打磨润泡，光滑如镜，光线按入射角等于反射角的规律，精准聚焦神版。
阳光照射地面效果
这不仅是光学现象，更是“天人感应”的仪式表达——冬至祭天时，光至如神临。
颐和园十七孔桥
冬至前后黄昏，落日余晖穿过十七孔桥桥洞，形成一串金色光环，被称为“金光穿洞”。
颐和园金光穿洞奇观 摄影：马超
金光为何只在冬至前后穿洞？
科学解码：
1. 太阳高度角与方位角匹配——黄昏时太阳高度角小，方位角约231°，光线几乎与湖面平行，正对桥洞。
十七孔桥南侧太阳的角度 摄影：杨阳
2. 桥体非正东西向——东侧偏南、西侧偏北的设计，使光线斜射入桥洞东南角，形成“穿洞”视觉效果。
桥体整体呈现西北至东南走向 摄影：马超
3. 大气散射造就金红色——傍晚阳光穿过更厚的大气层，蓝紫光被散射，红黄光直达桥体，呈现金黄至红渐变。
夏季大气散射带来的金红色晚霞 摄影：马超
桥体与光影的对话，是建筑几何、天体运行与大气物理的三重交响。
金光穿洞局部 摄影：马超
这些“冬至奇观”共同揭示了一个规律：太阳高度角与方位角的季节变化，是自然光影的“导演”。古人通过观测天文、巧设建筑，将时间、空间与光影凝固成一场年复一年的仪式。
冬至
虽是一年中最短的白昼
却因这些光影奇迹
成为北京城最“明亮”的日子
这个冬至，如果你在北京
不妨去邂逅这些限定光影
感受千年智慧在光线中苏醒的瞬间
责编：李莉芹
一审：李莉芹
二审：朱晓华
三审：苏莉
来源：中国气象报
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