冬至日太阳直射南回归线 南纬23.5度 正午时北纬37.5度太阳高度为 90度减纬度差 即90-（23.5+37.5）=29度 约30度 所以影子长为4m/tan30度=4/√3/3=6.928。
在太阳到达黄经270°时开始，时于每年公历12月22日左右或农历十一月十五（满月）前后共30天范围内之1天。此日太阳几乎直射南回归线，北半球白昼最短，北半球极夜，南半球极昼，其后阳光直射位置向北移动，白昼渐长。
《月令七十二候集解》：“十一月中，终藏之气，至此而极也。”《通纬·孝经援神契》：“大雪后十五日，斗指子，为冬至，十一月中（夏历/农历）。阴极而阳始至，日南至，渐长至也。
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