
一方面:
可以用一个三角函数来大致解释
把春分设定为0°,夏至是90°,秋分是-180°,冬至是-90°。
夏至日是太阳高度角最高的时候,最大值sin 90° =1,此时导数cos90°=0,意味着变化速率为0,之后高度角开始降低,cos从正变负,但夏至日后其实太阳高度角变化的很慢,cos期初数值很小,夏至一段时间后才开始明显增加。夏至前后一个月其实太阳变化幅度很小,sin105°(小暑,7月6日)=0.965,sin120°(大暑7月23日)=0.87,sin135(立秋8月7日)=0.70, 7月中下旬之后才开始有所明显下降,到了大暑到立秋前后降幅开始加快,太阳高度角和昼长才明显减少。基本陆地的最热时间出现在7月中-8月初,到了秋分前后太阳高度角和昼长的降幅最快。
冬至时同理,冬至后半个月至一个月时,提升相对比较缓慢,大寒到立春前后
另一方面
地球热量收支的理论,夏至日之后的一段时间(大概一个月至40天左右)还处于收支>释放的阶段,可以想象一个物体在太阳下刚晒了一天才开始拿到阴凉底下温度肯定比在冷了一晚上刚拿到太阳底下晒更热,另外考虑到陆地海洋的比热容和吸热放热速率,海洋中的这一过程有更长的延迟,大概持续到8月中下旬。
另外这一过程还受到其他一些气候因素出现不对称的情况比如6月夏至前后易出现梅雨(或者受到洋流影响),8月受到副热带高压控制,因此季节性延迟(seasonal lag )出现的时间更迟,8月甚至9月比6,7月热而冬半年则没有类似情况,2月则没有比1月热。相对而言越向高纬度,夏季时期的季节性延迟结束的更早,冬季的季节性延迟结束的更迟
