由于晨昏线是太阳光线与地球的切线,所以晨昏线永远与太阳光线垂直。同一晨昏线上的点太阳高度是相同的,都等于零;太阳高度在昼半球大于零,在夜半球小于零。当某一纬线一天最高的太阳高度为零时,说明该纬线(及其以内)为极夜;相反,若一天的最低太阳高度为零,则说明该纬线(及其以内)为极昼。
晨昏线(圈)和赤道都是大圆,所以两者永远相交平分,赤道上永远昼夜相等(都是12小时)。
三、与晨昏线有关的计算
1、判断日期或节气
若晨昏线经过南北极点,与经线圈重合,则节气为春秋分;若晨昏线与南北极圈相切,也就是与地轴(或经线圈)交角最大,分两种情况:一是北极圈至北极点全在昼半球,为夏至;二是南极圈到南极点全在昼半球,为冬至。
北半球节气 | 晨昏线特征 | 太阳直射纬度 | 极昼极夜地区 | |
侧视图 | 俯视图 | |||
二分日 | 通过南北极点 | 赤道 | 无 | |
夏至日 | 晨昏线为直线并起止于南北极圈两侧 | 晨昏线为弧线且与南北极圈相切。 | 23°26'N |
北极圈内极昼
南极圈内极夜 |
冬至日 | 23°26'S |
北极圈内极夜
南极圈内极昼 |
2、确定太阳直射点的位置
根据判断出的节气,我们就可以知到太阳直射点的纬度:如二分日时,太阳直射赤道(0°);夏至日时,太阳直射北回归线(23°26'N);冬至日时,太阳直射南回归线(23°26'S)。
太阳直射经线的地方时为12时,故可根据地方时来判断直射经线的位置。也就是说求太阳直射点的经线就是求正午12时所在点的经线。又因为一天中日出到正午12时与正午12时到日落的时间间隔相同,所以太阳直射经线也就是平分晨昏线且经过昼半球的那条经线。
3、确定某点的地方时
由于地球不停地自西向东转,故同一纬线不同经线的地方见到太阳的时间也就不一样,从而产生了地方时。东边早见太阳,故地方时早;西边晚见太阳,故地方时晚。即往东地方时加,往西地方时减,经度每隔15°相差一小时,而同一经线地方时相同。由于赤道上永远昼夜平分,所以晨线与赤道相交点经线的地方时为6时,昏线与赤道相交点经线的地方时为18时;另晨昏线与纬线圈相切点所在的经线,且位于昼半球的(也就是平分昼半球的经线)地方时为12时,位于夜半球的(也就是平分夜半球的经线)地方时为24时(或零时)。
4、确定昼夜长短
晨昏线将纬线圈分成昼弧和夜弧两部分,,昼弧与夜弧的长短就决定了该纬线圈上的点的昼夜长度,弧长15°为1小时。白昼或黑夜的时长可以通过读经度差而得出,也可由昼弧、夜弧所占比例求得其时长。春秋分,晨昏线平分所有纬线圈,全球各地昼夜等长,即昼夜均为12时。太阳直射在北半球时,北半球昼长大于夜长,且纬度越高昼越长,北极圈及其内部为极昼。太阳直射南半球时与此相反。同一半球纬度相同的各地昼夜长短相同;不同半球纬度相同的地点昼夜长短虽然不同,但两者的昼长与夜长之和正好等于24小时,也就是说此点的昼长等于彼点的夜长。当然昼夜时间的长短也可通过对日出、日落地方时的计算而得到解决。
5、确定太阳出没时刻
某地日出时刻,就是该地所在纬线与晨线交点的时刻;某地日没时刻为该点所在纬线与昏线交点的时刻。
定日出日没时刻时,首先要明确四点:一是同一经线上各地时刻相同,但日出日落时刻不一定相同;二 是位于同一晨昏线上各地一定同时看到日出或日落,但日出日落的时刻不一定相同;三是当太阳直射赤道时, 晨昏线与经线重合,同一经线上各地可以同时看到日出或日落。四是赤道上各地全年都是6时日出,18时日落;
在二分日,太阳直射赤道,晨昏线与经线重合。因此,只有这两天各地日出日没时刻才相同,即6时日出,18时日落;另日出时刻一定在12时之前,日落时刻一定在12时之后。南北极圈以内地区,在极昼极夜期的地区,太阳总是在地平以上或者地平以下,因而没有日出日没现象。
另外日照图上某点日出日没时刻,也可根据昼长或夜长来确定:如日出时刻=夜长/2;日没时刻=24时-夜长/2(或日出时刻+昼长)。
或日出时刻=12-昼长/2 日落时刻=12+昼长/2
本文标题:巧用晨昏线解读日照图(2)
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