一,晝夜長短的變化規律
1,緯度變化規律
夏半年,從低緯到高緯晝越來越長,夜越來越短,至極點周圍出現極晝現象
冬半年,從低緯到高緯晝越來越短,夜越來越長,至極點周圍出現極夜現象
2,季節變化規律
夏半年,晝長大於夜長,北半球在夏至日那天晝最長,夜最短
冬半年,晝長小於夜長,北半球在冬至日那天晝最短,夜最長
南半球則相反
3,北半球夏至日時各地的晝長=冬至日時該地的夜長
如:6.22時40°n的晝長=12.22時的夜長=14時51分
同理,北半球冬至日時各地的晝長=夏至日時該地的夜長
如:12.22時40°的晝長=6.22時的夜長=9時09分
4,同一天,南北緯緯度相同的地方,晝長相加=24小時
或某地的晝長等於另一半球同緯度的夜長
如:6.22時20°n的晝長+20°s的夜長=24小時
或20°n的晝長=20°s的夜長=13時13分
5,在某地,與夏至日(或冬至日)相差多少天,夏至日(或冬至日)前的這一天和夏至日(或冬至日)後的這一天晝夜長短大致相等,日出日落時間,正午太陽高度角也大致相等.
如:在摩爾曼斯克,4月21日與夏至相差約兩個月,則夏至後的兩個月8月23日,那麼4月21日與8月23日這兩天的日出日落時間,晝夜長短,正午太陽高度都大致相等.這兩天約2點日出,22點日落,晝長20小時,夜長2小時.
同理,在某地,與春分(或秋分)相差多少天,春分(或秋分)前多少天與春分(或秋分)後多少天的晝夜長短,日出日落時間,正午太陽高度大致相等.
6,極晝,極夜的緯度分布規律:極晝,極夜的起始緯度=90°-太陽直射點的緯度.緯度越高,極晝,極夜的天數最多.南北極點除兩分外,要麼是極晝,要麼是極夜.
如:某日,太陽直射在10°n,則從70°n開始出現極晝,從70°s開始出現極夜.
7,正午太陽高度為0°的地方,出現極夜現象(春秋分除外);午夜太陽高度為0°的地方,出現極晝現象.
如:夏至,66°34′s的正午太陽高度為0°,則從66°34′s開始出現極夜現象
某日,80°s的午夜太陽高度為0°,則從80°s至90°s出現極晝現象
8,晝長=(12-日出時間)×2=(日落時間-12)×2
晝長=日落時間-日出時間
晝長=24-夜長
晝長=晝弧÷15
二,太陽高度和正午太陽高度的變化規律
1,太陽高度的變化規律:由直射點(此時太陽高度為90°)向四周呈同心圓狀遞減,至晨昏線上為0度.
(1)圖中圓心o點為直射點,左側弧cad為晨線,右側弧cbd為昏線,且左側晨線的中點a點必在赤道上,地方時6時,右側昏線的中點b點也必在赤道上,地方時18時,oc或od(視直射點o在哪個半球而定)地方時為12時
①若此時為兩分,則a,o,b三點的連線為同一緯線,即赤道;c點為北極點,d點為南極點
②若此時非兩分,則a,o,b三點不在同一緯線上
a,若o點在北半球,則沿oc線北極點在c點以南,圖中沒有南極點,且c點所在經線與od所在經線可組成乙個經線圈
b,若o點在南半球,則沿od線南極點在d點以北,圖中沒有北極點,且d點所在經線與oc所在經線也可組成乙個經線圈
(2)沿著cod線,太陽高度與o點相差多少度,緯度就相差多少度
如,e點與o點相差30°,則兩分時,e點為30°s
夏至時,e點為30°-23°26′=6°34′s
冬至時,e點為30°+23°26′=53°26′s
2,正午太陽高度的變化規律
(1)緯度變化規律
同一時刻,由直射緯線向南北兩側遞減
如:北半球夏至日時,正午太陽高度由23°26′n向南北兩側遞減
(2)季節變化規律
夏半年正午太陽高度大於冬半年,夏至(北半球)時,北回歸線以及北回歸線以北的地區正午太陽高度達到一年中的最大值,南半球則達到最小值;冬半年正午太陽高度小於夏半年,冬至(北半球)時,南回歸線以及以南的地區正午太陽高度達到一年中的最大值,北半球則達到最小值
(3)極點的正午太陽高度=直射點的緯度
如:某日太陽直射20°n,則90°n的正午太陽高度=20°
(4)當極點出現極晝時,在同一天,極點的太陽高度終日不變
如,6.22時,北極點的正午太陽高度為23°26′,午夜的太陽高度也時23°26′,這一天,極點太陽高度終日不變
再如,某日太陽直射20°n,,則北極點在這一天的太陽高度始終為20°
(5)某緯度出現極晝時,
該地午夜的太陽高度=該地的正午太陽高度-(90°-當地緯度)×2
=直射點的緯度-(90°-當地緯度)
=極點的太陽高度-(90°-當地緯度)
如,6.22時,70°n的午夜太陽高度=43°26′-(90°-70°)×2=3°26′
=23°26′-(90°-70°)=3°26′
再如,某日太陽直射10°,
則85°b的午夜太陽高度=15°-(90°-85°)×2 =5°
=10°-(90°-85°)=5°
三,日出日落時間分布規律
1,緯度變化規律
夏半年,從低緯到高緯,日出時間越來越早,日落時間越來越晚
冬半年,從低緯到高緯,日出時間越來越晚,日落時間越來越早
2,季節變化規律
夏半年,日出時間先逐日提早後逐日變晚,但都是6:00前日出;日落時間先逐日變晚後逐日提早,但都是18:00後日落
冬半年,日出時間先逐日變晚後逐日提早,但都是6:00後日出;日落時間先逐提早後逐日變晚,但都是18:00前日落
3,北半球夏至日時某地的日出時間=12-冬至日時該地的日出時間
如:6.22時20°n是5時23分30秒日出,則12.22時該地的日出
時間=12-5:23′30〃=6:36′30〃
4,北半球夏至日時某地的日落時間 =36-冬至日時該地的日落時間)
如:6.22時60°n是21:14′30〃日落,則12.22時該地的日落
時間=36-21:14′30〃=14:45′30〃
5,某日某地的日出時間+日落時間=24小時
6,某日某地的日出時間=該日夜長的一半
7,日出時間=12-晝長÷2,日落時間=12+晝長÷2
8,赤道總是6:00日出,18:00日落
四,直射點的地理座標判定
1,直射緯線的判定
(1)晨線(或昏線)與過晨線(或昏線)和赤道的交點的那條經線交角為多少度,則直射緯度就是多少度
如(2)與開始出現極晝(或極夜)現象的緯度互餘
(3)與正午太陽高度或午夜太陽高度為0°的緯度互餘
2,直射經線的判定
(1)地方時為12的經線
(2)過切點的那條經線,大部是晝
(3)與0時經線正相對的那條經線
(4)晝半球的**經線或平分晝半球的經線
(5)俯檢視上,與太陽光線平行或重合的那條經線
五,季節的判定
1,從春分日到秋分日為北半球的夏半年,從秋分日到次年春分日為北半球的冬半年
2,只要直射點在北半球,則北半球進入夏半年;只要直射點在南半球,則北半球進入冬半年
3,地球公轉速度較快慢,則為北半球的夏半年;地球公轉速度較快,則為北半球的冬半年
4,在北半球晨線隨緯度的增大而西偏,或昏線隨緯度的增大而東偏,則為北半球的夏半年;在北半球晨線隨緯度的增大而東偏,或昏線隨緯度的增大而西偏,為北半球的冬半年
5,在北半球(或南半球)日出東北方,日落西北方,則為北半球的夏半年;在北半球日出東南方,日落西南方,則為北半球的冬半年.
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