图片来源：《我的大自然物候历》，海豚出版社，2022年出版

冬至是二十四节气中的第二十二个节气，通常出现在公历12月22日前后。此时，太阳直射南回归线，北半球迎来一年中白昼最短、黑夜最长的一天，各地正午太阳高度也达到全年最低。正如古语所言“终藏之气，至此而极也”，冬至北半球接收的太阳辐射最少，是万物收藏的极致。

据《2025年中国天文年历》显示，冬至将于北京时间今日23时03分正式到来。从这天起，北半球白昼时间将逐日增加，正如民间谚语所说“吃了冬至饭，一天长一线”。不过，由于地表热量收支存在滞后性，虽然日照时长开始增长，大地积存的寒意并不会立即消散，通常一年中最冷的时段往往出现在冬至之后的“三九”天，也就是次年1月中上旬。

依据《逸周书·时训解》，冬至三候为：冬至之日蚯蚓结，又五日麋角解，又五日水泉动。古人对自然节律的细致把握，为我们勾勒出寒冬里阳气初萌、万物静待复苏的生动画面。

一候“蚯蚓结”。 古人将冬至时蚯蚓盘曲称为“蚯蚓结”，视其为大地进入严寒状态的标志。从现代科学角度看，这其实是蚯蚓作为变温动物的御寒策略：除了向更温暖的土壤深处迁移，它还会将身体蜷缩成结，有效减少体表暴露面积，从而有效降低热量散失，在寒冷环境中保持基本的生理活动。

二候“麋角解”。古人发现，冬至前后麋鹿的旧角会脱落，这与夏至“鹿角解”形成季节对比，体现阴阳交替、循环往复的自然观念。从现代生物学角度来看，麋鹿换角主要受日照时间变化调控：秋冬日照缩短，通过影响体内激素（如睾酮）水平变化，触发了旧角脱落。这种寒冬换角的习性也具有明确的生存适应性：旧角脱落后，新角将在来年春夏季节逐渐发育，此时气候回暖、植被丰茂，更利于角部生长所需的营养积累，为秋季繁殖期的竞争做好准备。

三候“水泉动”。深冬时节，虽然天寒地冻，但大地深处已悄然发生变化，地温开始缓慢回升。位于较深层的井水与泉水率先感知，因受地温影响，流动性增强，冰面下可见细流涌动。古人将这一现象视为“阳气初动、地气渐暖”的物候信号，并以此作为安排农事活动的重要时令参考，如准备春耕、整修水利等。

冬至是二十四节气中最早被确立的节气之一，其重要性周代已有记载。自古民间便流传“冬至大如年”的说法，在明清时期体现为国家祭天典礼。北京天坛坐落于城市中轴线上，是明清两代举行祭天仪式的核心场所，每年冬至都会在此举办一年中最隆重的祭天大典，彰显“天人相应”的礼制传统。

祭天的庄严氛围，在天坛皇穹宇的冬至光影中得到了充分体现。冬至日正午时分，阳光从大殿正门射入，经过地面反射，恰好能照亮大殿深处的神版。这一现象是建筑方位、冬至极低太阳高度角与地面镜面反射共同作用的结果，生动诠释了古人“天人合一”的哲学理念。

为直观揭示这一光学现象，科技中轴展厅的“皇穹光至”展项通过按比例缩小的皇穹宇模型和可调节的灯光装置进行模拟演示。当按下代表不同节气（春分、秋分、夏至、冬至）的按钮，模拟太阳的灯光角度会相应变化：冬至时，太阳高度角最小，光线射入殿内后，经光滑地面（镜面）反射照亮神版；若将光滑地面移走，由于漫反射作用，光线无法集中反射，“冬至光”便随之消失。而在夏至，太阳高度角最大，光线无法射入殿内，无论地面是否光滑，神版都无法被照亮。

除皇穹宇外，冬至前后北京还拥有多处体现建筑与节气关联的光学奇观。例如，颐和园十七孔桥在下午会出现的“金光穿洞”景象；故宫乾清宫在冬至正午，阳光依次照亮“正大光明”匾额及其下方的五条金龙。这些现象共同反映出中国古代工匠在建筑设计中，对太阳运行规律的精准掌握与巧妙运用。

“冬至大如年”这一传统在食俗上也得到了体现。南北方的冬至食俗在“象形”与“寓意”上各具特色。华北、东北地区有“冬至饺子夏至面”之说，因饺子形似耳朵，人们相信吃了它能防止耳朵冻伤；江南地区则盛行“冬至团子年节糕”的说法。这里的“团”指汤圆，也指一种用糯米粉包裹馅料制成的冬至团，取其“团圆”、“圆满”的美好寓意。

冬至这一节气，不仅承载着自然节律的转换，也凝聚着古人的生活智慧以及对美好的祈愿，人们对它的重视与传承，更为寒冬增添了一份独特的仪式感。

审核专家：曹丽娟

中国科学院地理科学与资源研究所 博士后