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在3月21日这一天，会刮暴风雪？还是相反，冰雪会开始消融？在北半球，这一天被视为冬季的结束和春季的开始 （天文学上的春天）。让人无法理解的是，为什么3月21日（在某些年份是22日）被选为冬季和春季的分界线，而这天可能还是严寒天气，或者相反，温暖的天气早就开始了？
原因在于，在天文学上，春天的开始并不是根据变化无常和不可靠的天气特征来确定的。同一半球上，所有地方春天到来的时刻都是相同的，这一点应该让我们想到，天气的特殊性在这里没有实质性的意义。在整个半球不可能所有地方的天气都是一样的！
确实，天文学家不是按照气象现象来确定一年四季开始的时间，而是按照天文学现象来确定：根据正午太阳的高度和一日的长短。天气只是伴随发生的情况。
3月21日与一年中其他日期的区别在于，在这一天，地球上白天与黑夜的边界正好经过两极。我们将一个地球仪朝着灯转动，就会发现，光线的边界沿着地球子午线穿过赤道，并且以直角通过所有纬线圆。在这个位置，再把地球仪继续沿轴线转动，让灯照着地球仪：此时，地球仪表面的每一个点都会画出一个圆，这个圆一半在黑暗里，一半在光亮中。
这表明，每年的3月21日，白天的长度等于黑夜的长度。在这一天，从北极到南极，整个地球上的白天与黑夜都相等。而因为一个白天是12个小时，即半个昼夜，所以在所有的地方，日出都是在6点，日落都是在18点（当然，这是地方时）。
这就是3月21日的特别之处：在这天，地表上所有的地方白天与黑夜都是相等的。天文学上将这个重要的日子命名为“春分”， 之所以这样命名，是因为一年中这个二分点并不是唯一的。半年以后，9月23日，又是一个白天与黑夜相等的日期 ——“秋分”，表示夏季结束和秋季开始。当北半球是春分时，在赤道的另一边，南半球正是秋分。赤道的这一边是春季替换了冬季，而在另一边，则是秋季代替了夏季。北半球一年的四季与南半球的四季并不重合。
现在我们看一下，一年中白天与黑夜的相对长度是如何变化的。从秋分开始，即从9月23日开始，北半球白天比黑夜短。这种情况会延续半年，在这半年内，起初，白天变得越来越短——一直到12月22日，然后白天开始变长，到3月21日，白天与黑夜开始相等。从3月21日开始，在余下的整个半年内，北半球的白天比黑夜长。一直到6月21日之前，白天都会变得越来越长，这一天过后，在前三个月白天仍长于黑夜，然后到秋分时（9月23日），白天又与黑夜相等。
上面这4个日期在天文学上，被认定为四季的开始和结束。北半球所有的地方：
3月21日——白天等于黑夜——春季开始；
6月22日——白天最长——夏季开始；
9月23日 ——白天等于黑夜——秋季开始；
12月22日 ——白天最短——冬季开始。
在赤道的另一边——南半球，秋季与我们的春季重合，冬季与我们的夏季重合。
最后，这里有几个问题，对这些问题的思考有助于读者更好地理解并记住之前提到的内容：
1.全年中，地球上的哪些地方白天与黑夜相等？
2.今年3月21日塔什干的日出会是在几点（当地时）？在这天东京的日出又是在几点呢？而布宜诺斯艾利斯的日出呢？
3.今年9月23日新西伯利亚的日落会是在几点（当地时）？纽约的日落呢？好望角的日落呢？
4.8月2日赤道上日出会是在几点？4月27日呢？
5.7月会有严寒吗？1月会有酷暑吗？[答案：1.赤道上白天总是与黑夜相等，因为不管地球在什么位置，太阳光的光照边界总是将赤道分为两个相等的部分；2.3.在二分日，地球上所有地方的日出都是在当地时间6点，日落都是在当地时间18点；4.全年中赤道上日出总是在当地时间6点；5.在南半球中纬度区域7月会有严寒，1月会有轻微炎热，这是正常现象。]