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為什么冬至不是最冷的時候
因為氣溫有很多因素決定的，如太陽輻射、地理位置、大氣環流、海陸分布、洋流和地形等因素。而一日的氣溫變化主要是由太陽輻射到地表的熱量和地表的散熱量所決定的。
當進入冬天之后，晝夜變化，晝短夜長，太陽入射角也逐漸變小(冬至前)，這段時間地面日熱量收支逆差是在加大的，即散掉的熱量大于吸收的熱量，所以日均溫是呈下降趨勢的。
冬至后，晝越來越長，夜越來越短，但晝夜溫差還是很大的，地球的溫度還會以下降的趨勢降低著，降溫是一個持續緩慢的過程，冬至日后直射點北移到了一定程度，北半球的氣溫才會慢慢回升。
為什么冬至不是最冷夏至不是最熱的時候詳細科學解析
我國大多數省份都在北回歸線以北的區域，一年中從光學角度看，夏至日太陽光線與地面的角度最大接近直射，是一年中日照時間最長的一天，但卻不是一年中最熱的時候。這是因為地球表面由空氣、水和土壤等組成，太陽光照射地球表面，這些物質要吸收并積累著熱量。
雖然夏至太陽日照時間最長，但是地表積累的熱量還沒有達到最大化，到了8月前后，太陽日照的時間和夏至前的5月份差不多，但是地表積累的溫度卻達到了峰值，這樣在太陽日照供熱和地表儲蓄熱量的共同作用下，氣溫就達到了最高時段。這也好比通常每天中午12點雖然是太陽直射的時間，但是一天中最熱的時候是下午兩點左右一樣。
同樣的道理，一年中從光學角度看，冬至日太陽光線與地面的角度最小，是一年中日照時間最短的一天，但卻不是一年中最冷的時候。這時候地球表面空氣、水和土壤等積累的熱量還沒有完全釋放，之后每天還在釋放著積累的熱量，直到約一個月后地表溫度才能降到最低值，加之這時太陽日照時間還不長，氣溫也就是最低的農歷三九天了。
為什么說，通常沒有灰塵就不會下雨?
科學家試驗對完全純凈的且水汽達到飽和的空氣進行降溫，由于空氣水汽容量隨溫度降低而降低，因此降溫后空氣雖然達到過飽和，但卻不發生凝結，直到空氣過飽和度達到500%時，水汽才開始凝結;但只要空氣中含有少量的灰塵雜質時，空氣濕度只要到達90%就開始凝結了。之所以會出現這種現象，是因為這些灰塵雜質大多具有吸濕性，會使得水汽在其表面凝結成水，越聚越多便形成云滴和雨滴。所以說水汽凝結成云雨，必須要有凝結核。
通常形成雨水的凝結核大多為灰塵雜質，如果沒有灰塵做凝結核，空氣中的水蒸汽就不會凝結成水滴，天空陰云密布未必有雨，人工降雨就是在云中釋放碘化銀微粒充當凝結核實現降雨的。
由于雨水的凝結核為灰塵雜質，因此也說明雨水是不干凈的。尤其是工業城市的大氣中，飄浮著大量的塵埃和有害煙塵等充當著雨水的凝結核，下的雨中泥沙含量很高，有的甚至是酸雨。可見下雨具有凈化空氣的功能，同時說明城市的環保工作是相當重要的。
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