圖片來源：《我的大自然物候歷》，海豚出版社，
2022年出版
冬至是二十四節氣中的第二十二個節氣，通常出現在公曆12月22日前後。此時，太陽直射南回歸線，北半球迎來一年中白晝最短、黑夜最長的一天，各地正午太陽高度也達到全年最低。正如古語所言“終藏之氣，至此而極也”，冬至北半球接收的太陽輻射最少，是萬物收藏的極致。
據《2025年中國天文年曆》顯示，冬至將於北京時間今日23時03分正式到來。從這天起，北半球白晝時間將逐日增加，正如民間諺語所說“吃了冬至飯，一天長一線”。不過，由於地表熱量收支存在滯後性，雖然日照時長開始增長，大地積存的寒意並不會立即消散，通常一年中最冷的時段往往出現在冬至之後的“三九”天，也就是次年1月中上旬。
依據《逸周書·時訓解》，冬至三候為：冬至之日蚯蚓結，又五日麋角解，又五日水泉動。古人對自然節律的細緻把握，為我們勾勒出寒冬里陽氣初萌、萬物靜待復蘇的生動畫面。
一候“蚯蚓結”。 古人將冬至時蚯蚓盤曲稱為“蚯蚓結”，視其為大地進入嚴寒狀態的標誌。從現代科學角度看，這其實是蚯蚓作為變溫動物的禦寒策略：除了向更溫暖的土壤深處遷移，它還會將身體蜷縮成結，有效減少體表暴露面積，從而有效降低熱量散失，在寒冷環境中保持基本的生理活動。
二候“麋角解”。古人發現，冬至前後麋鹿的舊角會脫落，這與夏至“鹿角解”形成季節對比，體現陰陽交替、循環往複的自然觀念。從現代生物學角度來看，麋鹿換角主要受日照時間變化調控：秋冬日照縮短，通過影響體內激素（如睾酮）水平變化，觸發了舊角脫落。這種寒冬換角的習性也具有明確的生存適應性：舊角脫落後，新角將在來年春夏季節逐漸發育，此時氣候回暖、植被豐茂，更利於角部生長所需的營養積累，為秋季繁殖期的競爭做好準備。
三候“水泉動”。深冬時節，雖然天寒地凍，但大地深處已悄然發生變化，地溫開始緩慢回升。位於較深層的井水與泉水率先感知，因受地溫影響，流動性增強，冰面下可見細流涌動。古人將這一現象視為“陽氣初動、地氣漸暖”的物候信號，並以此作為安排農事活動的重要時令參考，如準備春耕、整修水利等。
冬至是二十四節氣中最早被確立的節氣之一，其重要性周代已有記載。自古民間便流傳“冬至大如年”的說法，在明清時期體現為國家祭天典禮。北京天壇坐落於城市中軸線上，是明清兩代舉行祭天儀式的核心場所，每年冬至都會在此舉辦一年中最隆重的祭天大典，彰顯“天人相應”的禮制傳統。
祭天的莊嚴氛圍，在天壇皇穹宇的冬至光影中得到了充分體現。冬至正午時分，陽光從大殿正門射入，經過地面反射，恰好能照亮大殿深處的神版。這一現象是建築方位、冬至極低太陽高度角與地面鏡面反射共同作用的結果，生動詮釋了古人“天人合一”的哲學理念。
為直觀揭示這一光學現象，科技中軸展廳的“皇穹光至”展項通過按比例縮小的皇穹宇模型和可調節的燈光裝置進行模擬演示。當按下代表不同節氣（春分、秋分、夏至、冬至）的按鈕，模擬太陽的燈光角度會相應變化：冬至時，太陽高度角最小，光線射入殿內後，經光滑地面（鏡面）反射照亮神版；若將光滑地面移走，由於漫反射作用，光線無法集中反射，“冬至光”便隨之消失。而在夏至，太陽高度角最大，光線無法射入殿內，無論地面是否光滑，神版都無法被照亮。
除皇穹宇外，冬至前後北京還擁有多處體現建築與節氣關聯的光學奇觀。例如，頤和園十七孔橋在下午會出現的“金光穿洞”景象；故宮乾清宮在冬至正午，陽光依次照亮“正大光明”匾額及其下方的五條金龍。這些現象共同反映出中國古代工匠在建築設計中，對太陽運行規律的精準掌握與巧妙運用。
“冬至大如年”這一傳統在食俗上也得到了體現。南北方的冬至食俗在“象形”與“寓意”上各具特色。華北、東北地區有“冬至餃子夏至面”之說，因餃子形似耳朵，人們相信吃了它能防止耳朵凍傷；江南地區則盛行“冬至糰子年節糕”的說法。這裡的“團”指湯圓，也指一種用糯米粉包裹餡料製成的冬至團，取其“團圓”、“圓滿”的美好寓意。
冬至這一節氣，不僅承載着自然節律的轉換，也凝聚着古人的生活智慧以及對美好的祈願，人們對它的重視與傳承，更為寒冬增添了一份獨特的儀式感。
審核專家：曹麗娟
中國科學院地理科學與資源研究所 博士後
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來源： 數字北京科學中心