在地球光照图中,晨昏线是昼夜半球的分界线,晨昏线上有四点是判断时间的依据,过晨线与赤道交点的经线的地方时是6点钟,过昏线与赤道交点的经线的地方时是18点钟。过晨昏线与纬线的切点的经线的地方时是正午或子夜。
关键词:晨昏线 日照图 地方时 正午太阳高度
晨昏线本是一条普通而简单的分界线,其两侧昼夜状况不同罢了。如何根据晨昏线判断昼夜状况、如何根据昼夜状况判断是晨线还是昏线以及由此产生的一系列问题是学生们最感头痛的地理问题之一。死记硬背不能真正理解此类问题,发挥空间想象,此类问题即可化难为易迎刃而解。
一、晨昏线(圈)的产生
晨昏线的产生和存在是地球的形状和不透明的特征决定的。地球本身不发光又不透明,在太阳光照射下只有一半是白昼而另一半是夜晚,昼与夜的分界线就是晨昏线(圈)。此线又可以细分为两等份,一半是晨线,另一半是昏线。
二、晨昏线(圈)的移动
晨昏线是移动的界线,而不是固定不动的。它的移动是由于地球的自转和公转造成的。
它最明显的移动是地球自转带来的东西移动,这种移动和地球的自转方向相反,不是自西向东而是自东向西,这种移动形成昼夜更替。还有一种移动是地球公转造成的,它的移动是晨昏圈平面围绕平均位置的摆动,平均位置是地轴平面。摆动幅度是0——23 °26′。这种摆动是由于地球的公转造成的,反映昼夜长短和正午太阳高度的变化以及季节的更替。
三、晨昏线(圈)的判读
因为地球的自西向东自转导致地方时的东早西晚,更东的地方总是先看到日出,因此晨线的东侧是昼,西侧是夜,而昏线情况则相反,即昏线西侧是昼,东侧是夜。这些现象本来是自然现象,每天都在发生,但是大多数学生并不留心,记忆起来经常感到困难,弄不好就造成混淆,结果就大相径庭。
其实,只要设身处地的想一想,这些现象很容易理解和记忆。对于晨线,我们不妨做这样的设想:早晨太阳从东边升起时,作为观测者的我们所处的地方正经历由夜到昼的变化,其间的分界线应该是晨线(相对于观察的我们而言),它更东的地方早已日出,是白昼,它更西的地方还没有日出,是夜晚。因此自西向东(和地球自转方向一致)由夜到昼穿过的分界线是晨线。对于昏线,我们也设身处地想象:傍晚黄昏,太阳刚刚落山,我们(观测者)所处的地方正经历着由昼到夜的变化,其间的分界线应当是昏线,它的东边已日落是夜晚,它的西边未日落是白昼。这样,如果自西向东由白昼到夜晚穿过的分界线自然是昏线。
可以简化为六个字:“东昼晨,西昼昏”。即线的东边是白昼该线就是晨线,线的西边是白昼,该线就是昏线。
四、晨昏线的特点
1. 晨昏线与太阳光线
由于晨昏线是太阳光线与地球的切线,所以晨昏圈平面永远与太阳光线垂直。同一晨昏线上的各点,太阳高度都是相同的,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还大于或等于零,则说明该纬线(及以内)为极昼。
因为地球是围绕太阳自西向东公转,晨昏线在地球上的相对运动就是太阳相对地球的运动方向,自东向西。而平时所说的一天是以太阳为参照物的,所以当我们自东向西运动时,与太阳是同向的,也与晨昏线是同向的,因而一天变长了;而自西向东运动时,与太阳是相向运动,是迎着晨昏线走,一天变短了。
2. 晨昏线与赤道
晨昏线(圈)和赤道都是大圆,所以两者永远相交并平分,赤道上永远昼夜相等(都是12小时)。因此,晨线与赤道交点的地方时是6:00,昏线与赤道交点的地方时是18:00。这可以作为计算时间的参考。
五、与晨昏线有关的计算
1. 晨昏线与节气
若晨昏线经过南北极点,与经线圈重合,或与所有纬线圈垂直,则节气为春分或秋分;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。
2. 晨昏线与太阳直射点
根据判断出的节气,我们可知太阳直射点的纬度:二分时直射赤道;夏至日时,直射北回归线;冬至日时直射南回归线。直射点的经度与昼半球的中央经线的经度数是一致的。
根据太阳直射的经线地方时为12时,可判断其经线的位置。因为一天中早晨到正午(前半个白天)和正午到黄昏(后半个白天)的时间长度相同,所以太阳直射经线就是平分晨昏线且经过昼半球中央的那条经线。这条经线与其相对经线正好经过晨昏线与纬线圈的交点。
3. 晨昏线与地方时
由晨昏线与赤道的关系可知,赤道上永远昼夜平分,所以经晨线与赤道交点的经线地方时为6时,过昏线与赤道交点的经线地方时为18时;另外经晨昏线与纬线圈的切点的经线,大部分位于昼半球的经线(也就是太阳直射点所在的经线)的地方时为12时,经晨昏线与纬线圈的切点大部分位于夜半球的经线的地方时24时(或零时)。由此可知:6时与18时两条经线,12时与24时两条经线地方时相差12小时,经度相差180°,所以两条相对经线地方时刻相差12小时。
4. 晨昏线与昼夜长短
晨昏线将大部分纬线圈分成两部分,即昼弧和夜弧,昼弧与夜弧的长短就决定了位于该纬线圈上各点的昼夜长短。春秋分,晨昏线平分所有纬线圈,全球各地昼夜等长。太阳直射在南回归线时,南半球昼长最长且大于夜长,且纬度越高昼越长,南极圈及其内部为极昼。太阳直射北回归线时与此相反。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,但两者的昼与夜之和正好等于24小时,也就是说此点的昼长等于彼点的夜长。例如2004年高考文科综合选择题的第4题就是利用了这一点,由于漠河的纬度与C点相同,所以只需要计算出C点的昼长就可知漠河的夜长了。
极昼或极夜的范围是在与晨昏线相切的纬线到极点之间。当某一纬线一天最高的太阳高度正好为零时,说明该纬线(及其以内)为极夜;相反,若一天的最低太阳高度正好为零,则说明该纬线(及其以内)为极昼。有这样一公式:
晨昏圈相切纬度+ 太阳直射点纬度=90°
如:太阳直射20°N,晨昏线相切纬线纬度为70°N,发生极昼的范围是70°N—90°N之间;发生极夜的范围是70°S—90°S之间。
而且有极昼的极点的太阳高度终日不变,且等于太阳直射点的纬度。
总之,只有对晨昏线有一个全面的了解和认识,才有助于我们理解和学习日照图所包含的地理知识,巧妙地提取有用信息,从而轻松地解题。
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