晨昏线的特点和和太阳直射点的关系例题解析.pdf
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晨昏线的特点和与太阳直射点的关系例题解析
一、晨昏线的产生
由于地球是一个不发光也不透明的球体 ,在阳光的照射下,面向太阳的半球是明亮的 ,
被称为昼半球,背向太阳的半个球是黑暗的,也就是夜半球。昼、夜半球的界线就称为"晨
昏线〔也称晨昏圈"。在现实的地球表面,由于地球大气的折射、散射等作用,晨昏线所在
的地方其实是处在昼、夜的过渡地带,如图 1 为北京时间 2004 年 12 月 14 日 20 时 52 分时
的地球昼夜示意图。也就是说,晨昏线上的各个地方在时间上可能是早晨或黄昏这样一个
时间段,而不是一个截然区分的时间点,但为了便于我们研究,在图中,我们将"晨昏线"画成
一条线,把昼夜的更替看成是一个截然区分的时间点。
图 1 昼夜示意图
二、晨昏线与地球
从理论上讲,晨昏线所在的平面把地球平分为两个半球 ,在地表的晨昏线是一个大圆
[大圆：球面被通过球心的平面所截成的圆,是球面所能截取的最大的圆。大圆的圆心就是
球心。],地球的球心就是晨昏线的圆心。但实际上,包围地球的大气有散射折光作用,使地
平面以下 34′的光线能折射到地面上来,这样,当清晨的太阳在地平面以下 34′时,在地平面
上就已经看到了散射折射光；而在傍晚,太阳已经落在地平面以下 34′时,在地平面上还可
以看到它。另外,在地球上看,由于太阳的体积巨大,太阳是一个圆面,而不是一个光点,它具
有 16′的视半径,这样使白天延长,所以,昼半球向四面八方扩大 50′〔34′+16′,而夜半球都缩
小 50′,因此昼夜半球不一样大,晨昏线也不是真正的大圆。经过测算 ,在春分、秋分两天,
全球昼夜也不真正等分,白昼时间为 12 时 8 分钟,黑夜时间为 11 时 52 分钟。为简便起见,
我们仍把晨昏线看成是一个大圆,把昼夜半球等分。但这一事实我们要了解,它能加深我们
对理论与生活之间差别的理解。
三、晨线和昏线
晨昏线分为晨线和昏线两部分。随地球的自转,由昼半球进入夜半球的部分就是昏线,
由夜半球进入昼半球的部分就是晨线。对地表某个具体地点而言,它的地方时如果是早晨
〔日出,那么它就在晨线上,如果是黄昏〔日落,它就在昏线上。理解这一点对我们判断晨线
和昏线至关重要。根据晨线和昏线的特点,其实根据地球的自转方向,我们就可以准确地判
断出晨线和昏线。如图 2。由此我们也可以反推,即如果知道了晨线或昏线,就可以推测出
地球的自转方向。
图 2A 中的为晨线；B 中的为昏线；C 中的晨昏线上半部分为昏线,下半部分为晨线；
D 中的晨昏线上半部分为晨线,下半部分为昏线。
四、晨昏线与太阳直射点
[太阳直射点：在众多太阳平行光线中,必有一条太阳光线的延长线穿过地球球心,这条
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