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为什么冬至不是最冷的时候
因为气温有很多因素决定的，如太阳辐射、地理位置、大气环流、海陆分布、洋流和地形等因素。而一日的气温变化主要是由太阳辐射到地表的热量和地表的散热量所决定的。
当进入冬天之后，昼夜变化，昼短夜长，太阳入射角也逐渐变小(冬至前)，这段时间地面日热量收支逆差是在加大的，即散掉的热量大于吸收的热量，所以日均温是呈下降趋势的。
冬至后，昼越来越长，夜越来越短，但昼夜温差还是很大的，地球的温度还会以下降的趋势降低着，降温是一个持续缓慢的过程，冬至日后直射点北移到了一定程度，北半球的气温才会慢慢回升。
为什么冬至不是最冷夏至不是最热的时候详细科学解析
我国大多数省份都在北回归线以北的区域，一年中从光学角度看，夏至日太阳光线与地面的角度最大接近直射，是一年中日照时间最长的一天，但却不是一年中最热的时候。这是因为地球表面由空气、水和土壤等组成，太阳光照射地球表面，这些物质要吸收并积累着热量。
虽然夏至太阳日照时间最长，但是地表积累的热量还没有达到最大化，到了8月前后，太阳日照的时间和夏至前的5月份差不多，但是地表积累的温度却达到了峰值，这样在太阳日照供热和地表储蓄热量的共同作用下，气温就达到了最高时段。这也好比通常每天中午12点虽然是太阳直射的时间，但是一天中最热的时候是下午两点左右一样。
同样的道理，一年中从光学角度看，冬至日太阳光线与地面的角度最小，是一年中日照时间最短的一天，但却不是一年中最冷的时候。这时候地球表面空气、水和土壤等积累的热量还没有完全释放，之后每天还在释放着积累的热量，直到约一个月后地表温度才能降到最低值，加之这时太阳日照时间还不长，气温也就是最低的农历三九天了。
为什么说，通常没有灰尘就不会下雨?
科学家试验对完全纯净的且水汽达到饱和的空气进行降温，由于空气水汽容量随温度降低而降低，因此降温后空气虽然达到过饱和，但却不发生凝结，直到空气过饱和度达到500%时，水汽才开始凝结;但只要空气中含有少量的灰尘杂质时，空气湿度只要到达90%就开始凝结了。之所以会出现这种现象，是因为这些灰尘杂质大多具有吸湿性，会使得水汽在其表面凝结成水，越聚越多便形成云滴和雨滴。所以说水汽凝结成云雨，必须要有凝结核。
通常形成雨水的凝结核大多为灰尘杂质，如果没有灰尘做凝结核，空气中的水蒸汽就不会凝结成水滴，天空阴云密布未必有雨，人工降雨就是在云中释放碘化银微粒充当凝结核实现降雨的。
由于雨水的凝结核为灰尘杂质，因此也说明雨水是不干净的。尤其是工业城市的大气中，飘浮着大量的尘埃和有害烟尘等充当着雨水的凝结核，下的雨中泥沙含量很高，有的甚至是酸雨。可见下雨具有净化空气的功能，同时说明城市的环保工作是相当重要的。
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