晨昏线和昼夜长短

1. 晨昏线的概念由于地球是一个不发光、不透明的球体，所以，同一时间里太阳只能照亮地球的一半。

向着太阳的半球是白天（昼半球），背着太阳的半球是黑夜（夜半球）。

昼半球和夜半球的分界线就是晨昏线，也叫晨昏圈。

2. 晨昏线的特点（1）晨昏圈是一个过球心的大圆，且平分地球。

如果把地球看作一个正球体，同时不考虑大气对太阳光线的散射作用，那么地球上昼半球与夜半球的面积应相等。

（2）晨昏线所在平面与太阳光线垂直，晨昏线上各点的太阳高度为0°。

（3）晨昏线总是平分赤道。

（4）晨昏线只有在春、秋分日才与经线圈重合，其他时间都与经线圈斜交成一夹角，且夹角的最大角度为23°26′。

（5）晨昏线在夏至日、冬至日时与极圈相切。

（6）晨昏线的移动方向为自东向西，与地球的自转方向相反。

故向东走人们会感到昼夜更3/6页替的周期短于一个太阳日；反之，向西走则大于一个太阳日。

3. 晨昏线的确定方法（1）自转法。

顺着地球自转的方向，由夜半球进入昼半球的为晨线，由昼半球进入夜半球的为昏线。

（2）时间法。

晨线与赤道交点处的地方时是6时，昏线与赤道交点处的地方时是18时。

（3）方位法。

夜半球东侧为昏线，西侧为晨线；昼半球东侧为昏线，西侧为晨线。

4. 晨昏线的判读（1）根据晨昏线确定地方时1晨线与赤道交点所在经线的地方时=6点2昏线与赤道交点所在经线的地方时=18点3晨昏线与极夜圈的切点地方时=12点4晨昏线与极昼圈的切点地方时=0点或24点5平分昼半球的经线地方时=12点6平分夜半球的经线地方时=0点或24点（2）根据晨昏线与极圈的关系确定日期过极点，且平分极圈：3月21日或9月23日。

相切：北极圈内为极昼时为6月22日；北极圈内为极夜时为12月22日。

南极圈内正好相反。

（3）根据晨昏线判断昼夜长短1利用昼夜弧度计算：晨昏线把所经过的纬线圈分成两部分，位于昼半球的为昼弧，位于夜半球的为夜弧。

除春、秋分日和赤道上之外，各地的昼弧和夜弧均不等长。

求某地的昼（夜）长，可由该地所在纬线圈上昼（夜）弧所跨的经度数来推算。

①昼长＝昼弧度数/15°；②夜长＝夜弧度数/15°2采用“查格”的方法：也就是以已经知道的某条经度为准，按照较东的地方有较早的时刻；经度每相隔15°，地方时相差1小时；经度相差1°，地方时相差4分钟；经度相差1′，地方时相差4秒。

一般地，如果是求某地的昼长，则经过该地画一条平行于赤道的纬线，看其昼弧所经过的格数×每格数所代表的时间数，如果图示是侧视图，还应该乘以2的倍数；如果是极地为中心的图示，则所经过的格数×每格所代表的时间数即可（如图5）。

例如右图6，用“查格法”判断B点的夜长是____小时。

解析：如右图6所示，该图是侧视图，正对着我们的半个球面是180°，被均分成6格，每格30°；图6 。

因经度每相隔15°，地方时相差1小时，则每格4/6页时长为2小时；如果用“查格法”来解的话，其步骤是：①经过B点画一条平行于赤道的纬线，该纬线被图中的昏线分为两部分；在昼半球的为昼弧长度，在夜半球的为夜弧长度。

②因为是求B点的夜长，就查经过B点的夜弧的长度经过的格数。

从图中得悉，经过B点的夜弧长有4个完整格数，每格2小时，则有8个小时。

③但是，我们现在看到的是半个地球球面，B点的夜长还有一半被遮住，故其夜长还应该乘以2，即4格×2小时×2（倍）＝16（小时）。

也即B点的实际夜长应为16小时。

（4）根据晨昏线与经线的相交关系判断日出、日落时间。

晨昏线与经线重合：此时为春、秋分日，全球各地都是6时日出、18时日落。

晨昏线与经线斜交：日出时间=12时-昼长/2；日落时间=12+昼长/2。

（5）根据晨昏线图考查晨昏线上的太阳高度：一般地，太阳直射点上的太阳高度为90°，晨昏线上的太阳高度为0°，昼半球的太阳高度大于0°，即太阳在地平线之上；夜半球上的太阳高度小于0°，即太阳在地平线之下。

（6）根据晨昏线图考查太阳直射点的位置：太阳直射点的位置是由太阳直射点的纬度和经度确定的，根据晨昏线可以确定太阳直射点的纬度和经度。

①太阳直射点纬度的确定：确定太阳直射点的纬度可根据晨昏线与某经线的夹角或晨昏线与某纬线相切关系来判定。

在晨昏图上，若晨昏线与某经线的夹角为α，那么太阳直射点的纬度就是α；若晨昏线与某纬线相切时，如果切点纬线的纬度为α，那么太阳直射点的纬度就等于90°－α。

至于太阳直射点是南纬还是北纬，则可据昼夜长短或极昼、极夜来判断。

②太阳直射点经度的确定：确定太阳直射点的经度可根据晨昏线与赤道交点的经线经度或晨昏线与某纬线切点的经线经度来判定。

在晨昏图上，若晨昏线与赤道交点的经线经度为β，那么太阳直射点的经度就等于β〒90°（晨线向东加，昏线向西减，即晨线为“＋” ，昏线为“－” ，还要注意经线的东西经特点）；若晨昏线与某纬线切点的经线经度为β，那么太阳直射点的经度就等于β（切点在昼半球时）或180°－β（切点在夜半球时）。

（7）根据晨昏线考查极昼和极夜的范围：晨昏线与哪个纬线圈相切，该纬线圈与极点之间的纬度范围内就会出现极昼或极夜现象，南北半球的极昼、极夜现象正好相反。

（8）根据晨昏线考查直立物体的日影方向：在昼半球，靠近晨线附近的直立物体的影子朝向西北方向（太阳直射纬度以北地区）或西南方向（太阳直射纬度以南地区）；靠近昏线附近的直立物体的影子朝向东北方向（太阳直射纬度以北地区）或东南方向（太阳直射纬度以南地区）。

（9）根据晨昏线考查与季节变化有关的地理现象或特征：晨昏线的偏向（或倾斜）与季节变化有关。

通常，北半球的冬季（1 月），晨线随纬增加向东（或右）偏，昏线随纬度增加向西（或左）偏；北半球的夏季（7 月），晨线随纬度增加向西（或左）偏，昏线随纬度的增加向东（或右）偏。

南半球反之。

进而根据晨昏线的季节变化判定当地的河流、气候等地理现象和特征。

六、正午太阳高度（1）正午太阳高度的纬度分布规律是从直射点的纬线向南北逐渐降低。

（2）正午太阳高度的计算：（太阳高度）H=90°-直射点与所求地点维度之差。

式中H为太阳高度。

求地球上某一点的正午太阳高度，一般有下列三种情况：① 当太阳直射赤道时，公式化为H=90°-所求地点纬度。

② 当直射点与所求地点分属于南、北不同半球时，两点纬度差为两纬度之和，公式化为H=90°-两纬度之和。

③ 当直射点与所求地点同在南半球或者同在北半球时，两点纬度差为大数减去小数。

若计算出某地正午太阳高度等于零，则说明该点在晨昏线上；若小于零，则说明该点此时为极夜。

（3）太阳高度的应用。

确定地方时。

当某地太阳高度达到一天中的最大值时，此时日影最短，当地地方时是12时。

确定房屋朝向。

在北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南，在南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。

判断日影长短及方向。

正午太阳高度越大，日影越短，反之越长，且日影方向总是背向太阳。

计算楼距。

维度较低的地区，楼距较小；纬度较高的地区，楼距较大。

关键是计算当地冬至日的正午太阳高度，并计算影长。

晨昏线和昼夜长短一,昼夜长短的变化规律1,纬度变化规律夏半后,从低纬到高纬昼越来越长,夜越来越短,至极点周围出现极昼现象冬半年,从低纬到高纬昼越来越短,夜越来越长,至极点周围出现极夜现象2,季节变化规律夏半年,昼长大于夜长,北半球在夏至日那天昼最长,夜最短冬半年,昼长小于夜长,北半球在冬至日那天昼最短,夜最长南半球则相反3,北半球夏至日时各地的昼长=冬至日时该地的夜长如:6.22时40°N的昼长=12.22时的夜长=14时51分同理,北半球冬至日时各地的昼长=夏至日时该地的夜长如:12.22时40°的昼长=6.22时的夜长=9时09分4,同一天,南北纬纬度相同的地方,昼长相加=24小时或某地的昼长等于另一半球同纬度的夜长如:6.22时20°N的昼长+20°S的夜长=24小时或20°N的昼长=20°S的夜长=13时13分5,在某地,与夏至日(或冬至日)相差多少天,夏至日(或冬至日)前的这一天和夏至日(或冬至日)后的这一天昼夜长短大致相等,日出日落时间,正午太阳高度角也大致相等.如:在摩尔曼斯克,4月21日与夏至相差约两个月,则夏至后的两个月8月23日,那么4月21日与8月23日这两天的日出日落时间,昼夜长短,正午太阳高度都大致相等.这两天约2点日出,22点日落,昼长20小时,夜长2小时.同理,在某地,与春分(或秋分)相差多少天,春分(或秋分)前多少天与春分(或秋分)后多少天的昼夜长短,日出日落时间,正午太阳高度大致相等.6,极昼,极夜的纬度分布规律:极昼,极夜的起始纬度=90°-太阳直射点的纬度.纬度越高,极昼,极夜的天数最多.南北极点除两分外,要么是极昼,要么是极夜.如:某日,太阳直射在10°N,则从70°N开始出现极昼,从70°S开始出现极夜.7,正午太阳高度为0°的地方,出现极夜现象(春秋分除外);午夜太阳高度为0°的地方,出现极昼现象.如:夏至,66°34′S的正午太阳高度为0°,则从66°34′S开始出现极夜现象某日,80°S的午夜太阳高度为0°,则从80°S至90°S出现极昼现象8,昼长=(12-日出时间)×2=(日落时间-12)×2昼长=日落时间-日出时间昼长=24-夜长昼长=昼弧÷15二,太阳高度和正午太阳高度的变化规律1,太阳高度的变化规律:由直射点(此时太阳高度为90°)向四周呈同心圆状递减,至晨昏线上为0度.(1)图中圆心O点为直射点,左侧弧CAD为晨线,右侧弧CBD为昏线,且左侧晨线的中点A点必在赤道上,地方时6时,右侧昏线的中点B点也必在赤道上,地方时18时,OC或OD(视直射点O 在哪个半球而定)地方时为12时①若此时为两分,则A,O,B三点的连线为同一纬线,即赤道;C点为北极点,D点为南极点②若此时非两分,则A,O,B三点不在同一纬线上a,若O点在北半球,则沿OC线北极点在C点以南,图中没有南极点,且C点所在经线与OD所在1/3页经线可组成一个经线圈b,若O点在南半球,则沿OD线南极点在D点以北,图中没有北极点,且D点所在经线与OC所在经线也可组成一个经线圈(2)沿着COD线,太阳高度与O点相差多少度,纬度就相差多少度如,E点与O点相差30°,则两分时,E点为30°S夏至时,E点为30°-23°26′=6°34′S冬至时,E点为30°+23°26′=53°26′S2,正午太阳高度的变化规律(1)纬度变化规律同一时刻,由直射纬线向南北两侧递减如:北半球夏至日时,正午太阳高度由23°26′N向南北两侧递减(2)季节变化规律夏半年正午太阳高度大于冬半年,夏至(北半球)时,北回归线以及北回归线以北的地区正午太阳高度达到一年中的最大值,南半球则达到最小值;冬半年正午太阳高度小于夏半年,冬至(北半球)时,南回归线以及以南的地区正午太阳高度达到一年中的最大值,北半球则达到最小值(3)极点的正午太阳高度=直射点的纬度如:某日太阳直射20°N,则90°N的正午太阳高度=20°(4)当极点出现极昼时,在同一天,极点的太阳高度终日不变如,6.22时,北极点的正午太阳高度为23°26′,午夜的太阳高度也时23°26′,这一天,极点太阳高度终日不变再如,某日太阳直射20°N,,则北极点在这一天的太阳高度始终为20°(5)某纬度出现极昼时,该地午夜的太阳高度=该地的正午太阳高度-(90°-当地纬度)×2=直射点的纬度-(90°-当地纬度)=极点的太阳高度-(90°-当地纬度)如,6.22时,70°N的午夜太阳高度=43°26′-(90°-70°)×2=3°26′=23°26′-(90°-70°)=3°26′再如,某日太阳直射10°,则85°B的午夜太阳高度=15°-(90°-85°)×2 =5°=10°-(90°-85°)=5°三,日出日落时间分布规律1,纬度变化规律夏半年,从低纬到高纬,日出时间越来越早,日落时间越来越晚冬半年,从低纬到高纬,日出时间越来越晚,日落时间越来越早2,季节变化规律夏半年,日出时间先逐日提早后逐日变晚,但都是6:00前日出;日落时间先逐日变晚后逐日提早,但都是18:00后日落冬半年,日出时间先逐日变晚后逐日提早,但都是6:00后日出;日落时间先逐提早后逐日变晚,但都是18:00前日落3,北半球夏至日时某地的日出时间=12-冬至日时该地的日出时间如:6.22时20°N是5时23分30秒日出,则12.22时该地的日出时间=12-5:23′30〃=6:36′30〃4,北半球夏至日时某地的日落时间=36-冬至日时该地的日落时间)如:6.22时60°N是21:14′30〃日落,则12.22时该地的日落2/3页时间=36-21:14′30〃=14:45′30〃5,某日某地的日出时间+日落时间=24小时6,某日某地的日出时间=该日夜长的一半7,日出时间=12-昼长÷2,日落时间=12+昼长÷28,赤道总是6:00日出,18:00日落四,直射点的地理坐标判定1,直射纬线的判定(1)晨线(或昏线)与过晨线(或昏线)和赤道的交点的那条经线交角为多少度,则直射纬度就是多少度如(2)与开始出现极昼(或极夜)现象的纬度互余(3)与正午太阳高度或午夜太阳高度为0°的纬度互余2,直射经线的判定(1)地方时为12的经线(2)过切点的那条经线,大部是昼(3)与0时经线正相对的那条经线(4)昼半球的中央经线或平分昼半球的经线(5)俯视图上,与太阳光线平行或重合的那条经线五,季节的判定1,从春分日到秋分日为北半球的夏半年,从秋分日到次年春分日为北半球的冬半年2,只要直射点在北半球,则北半球进入夏半年;只要直射点在南半球,则北半球进入冬半年3,地球公转速度较快慢,则为北半球的夏半年;地球公转速度较快,则为北半球的冬半年4,在北半球晨线随纬度的增大而西偏,或昏线随纬度的增大而东偏,则为北半球的夏半年;在北半球晨线随纬度的增大而东偏,或昏线随纬度的增大而西偏,为北半球的冬半年5,在北半球(或南半球)日出东北方,日落西北方,则为北半球的夏半年;在北半球日出东南方,日落西南方,则为北半球的冬半年.。