“晝夜”現(xiàn)象及相關(guān)問題
廖立新(四川榮縣正紫中學(xué) 643111)
內(nèi)容說明:地球運動所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象中,晝夜現(xiàn)象是一個既普通(與生活緊密聯(lián)系)又有一定難度(需要調(diào)動空間思維與想象)的地理現(xiàn)象,又與正午太陽高度的年變化和太陽高度的日變化等交織在一起,學(xué)生學(xué)習(xí)有一定困難,所以,有必要建立若干專題加以解決。
本專題就力求對晝夜現(xiàn)象和一些相關(guān)問題做一總結(jié)。
關(guān)鍵詞: 晝夜形成 晝夜表示 晝夜交替 晝夜長短 晝夜交替周期的特殊感覺
一、晝夜的形成條件
1、條件(1)自身條件:地球既不發(fā)光、也不透明
(2)光源條件:太陽光穩(wěn)定的沿直線傳播
2、結(jié)果 同一時刻,太陽只能照亮半個地球,被照亮的為晝半球,相背的即夜半球(現(xiàn)實狀況由于太陽光的散射等原因是晝半球 > 夜半球的;但理論上一般將晝半球與夜半球視為相等)
二、晝夜的表示
1、可用太陽高度(H)區(qū)分晝夜
(1)晝:H>0° 晨昏線(晝夜的界線):H=0° 夜: H<0°
(2)完整的晝半球太陽高度等值線圖中(右圖):
① 中心點為太陽直射點 H=90°,
其余等值各點以同心圓向外遞減,
減至外圍最大圓(晨昏圈)上為0°,
② 太陽直射點每時每刻均為晝半球的中心點,只是因日期(地球繞日公轉(zhuǎn)的軌道位置)而緯度不同,因一日的時刻而經(jīng)度不同
2、晝夜的分界線――晨昏線(圈)
現(xiàn)實中,這是一條模糊漸變的界線,但理論上則視為明確的界線
(1)區(qū)分 ①自轉(zhuǎn)法 晨線 順地球自轉(zhuǎn),由夜結(jié)束晝開始的界線
昏線 順地球自轉(zhuǎn),由晝結(jié)束夜開始的界線
②時間法 晨線 赤道上通過地方時6時的為晨線
昏線 赤道上通過地方時18時的為昏線
(2)畫法要求
①側(cè)視圖 A、過地球示意圖的圓心 B、與太陽光線垂直
②俯視圖 A、與太陽光垂直 B、與某緯線圈相切 C、平分赤道
(3)與其它事物的關(guān)系
①任何時候,晨昏圈與晝夜的中央經(jīng)線圈(由地方時12時經(jīng)線和0時經(jīng)線構(gòu)成)都是垂直相交平分的;
②任何時候,晨昏圈與赤道均能彼此平分,二者的夾角二分日最大(90°),兩至日最。66°34′);
③晨昏圈與赤道產(chǎn)生兩交點,分別是地方時6時和18時(全年不變);晨昏圈與6時、18時經(jīng)線圈二分日時夾角最。0°),兩至日時最大(23°26′)
3、晝夜在全球的分布狀況
(1)兩分日
太陽直射赤道,南北半球均分太陽光。此日,晨線與地方時6時的經(jīng)線重合,昏線與地方時18時的經(jīng)線重合,晨昏圈與兩極點相切,所以全球晝夜沿6時經(jīng)線、18時經(jīng)線組成的經(jīng)線圈平分。
(2)兩分日以外的任一時刻
①太陽直射某半球,晨昏圈與所有經(jīng)線圈相交,與某一緯度南北對稱的兩緯線圈相切;晨昏圈與某一經(jīng)線圈(由晝的中央經(jīng)線與夜的中央經(jīng)線組成)是垂直相交的,交點同時也是兩切點,兩點沿地心對稱,切點緯度與太陽直射點緯度成90°互余。
②兩極點,總是一個在晝半球,另一個在夜半球(也就是說在極點附近產(chǎn)生極晝極夜現(xiàn)象,范圍由直射點緯度決定―― 90°- 直射點緯度=產(chǎn)生極晝極夜的最低緯度數(shù));兩切點和一極點的連線均能平分晝半球或夜半球,但特別注意,此時平分晝或夜的經(jīng)線不是一條而是有180°互補關(guān)系的正相對的兩條。觀其主體可判定晝的中央經(jīng)線(12時)和夜的中央經(jīng)線(0時)
示例:太陽直射10°N,那么晨昏圈偏離6時與18時經(jīng)線圈10°(或在赤道處偏離經(jīng)線10°);與晨昏線垂直相交的兩條經(jīng)線地方時分別是12時和0時(即晝的中央經(jīng)線和夜的中央經(jīng)線);與80°N、80°S兩緯線圈相切,切點坐標(biāo)即(0時經(jīng)線,80°N)、(12時經(jīng)線,80°S),80°N及以北出現(xiàn)極晝、80°S及以南出現(xiàn)極夜。
有人說,“地球自轉(zhuǎn)是造成地球上晝夜更替的原因”對嗎?為何?
地球不自轉(zhuǎn)、只公轉(zhuǎn),晝夜也會交替,只不過周期會長達(dá)一年。因此,人們通常說的地球自轉(zhuǎn)形成晝夜交替,是特指周期為24小時(一個太陽日)的晝夜交替。
晝夜的更替可用太陽高度的日變化來表達(dá):
三、晝夜的更替
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