北半球一年中哪一天白昼最短

北半球冬至日，大约12月21日或22日，白昼时间最短。北极圈内甚至出现极夜现象，太阳整日不落山。北京地区白昼仅约9小时30分钟，上海约10小时，哈尔滨约7小时。北极点则持续24小时黑暗。这一天太阳直射南回归线，北半球获得的太阳能量最少，气温通常也达到冬季最低值。

北半球冬至日白昼最短是由地球自转轴倾斜造成的。地球自转轴与公转轨道平面呈66.5度夹角，导致太阳光线直射点在南北回归线之间移动。12月21日左右，太阳直射南回归线，北半球处于太阳照射角度最小状态，日照时间自然最短。这种现象每年规律性出现，是地球公转周期导致的自然现象。