答案：D

题目分析：

小明观察到太阳挂在空中的时间不足7个小时，说明此时北半球昼短夜长，为冬季。据图可以看出甲为春分日，丙为秋分日，此时太阳直射赤道，全球昼夜等长，AC错；乙为北半球夏至日，太阳直射北回归线，此时北半球昼长夜短，昼达到一年之中最大值，B错；丁为北半球冬至日，太阳直射南回归线，此时北半球昼短夜长，昼达到一年之中最小值，D符合题意，故本题选D。