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三伏天最热的时段是中伏。
中伏处于三伏天的中间阶段，地表吸收的热量达到峰值，此时太阳辐射强烈且日照时间长，地面持续蓄积的热量远超散发量。空气湿度显著增大，形成"上蒸下煮"的闷热环境，体感温度比实际温度更高。虽然每年中伏具体日期随农历浮动，但通常集中在7月下旬至8月中旬，如2024年为7月25日-8月13日，此时人体散热效率降低，易出现持续性高温。
南北方最热时间存在差异：南方因湿度影响，中伏（7月下旬至8月上旬）常现极端高温；北方热量积累稍晚，末伏（8月中下旬）可能更热。无论地域，中伏的核心特征都是"积热效应"——夏至后地表吸热大于散热，经历初伏积累后，中伏恰是能量饱和的爆发期，加上副热带高压控制导致晴热少雨。建议此阶段避开正午外出，注重补水防晒，利用早晚适度活动以顺应自然节律。
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