浅析太阳直射点、晨昏线与昼夜长短的关系

浅析太阳直射点、晨昏线与昼夜长短的关系

——2008年高考文综全国卷例析

摘要由于太阳直射点的南北移动，晨昏线与经线之间的夹角不断变化，使得昼夜长短在时间上和空间上发生变化。本文通过解析08年高考文综全国卷相关题目，进一步阐释太阳直射点、晨昏线与昼夜长短之间的关系。

关键词太阳直射点晨昏线昼夜长短相互关系

随着太阳直射点的南北移动，晨昏线与经线的夹角在0°-23°26′之间变化，该夹角始终与当日太阳直射点的纬度相等。地球上某日出现极昼极夜的最低纬度等于90°减去太阳直射点的纬度。

下面以北半球夏半年为例，分析太阳直射点、晨昏线与昼夜长短之间的关系。二分日，太阳直射赤道，晨昏线与经线重合，全球

各地昼夜等长，日出时刻为地方时6:00,

日落时刻为地方时18：00,极地无极昼极

夜现象。北半球夏半年，太阳直射北半

球，晨昏线与经线斜交；晨线呈西北-东

南向，昏线呈东北-西南向（如图一、图

二）。春分至夏至，随着太阳直射点北移，

晨昏线与经线的夹角不断增大，北半球

白昼不断变长，北半球各纬度昼长于夜。

夏至日，太阳直射北回归线，晨昏线与经线图一图二

的夹角达到最大，等于黄赤交角。夏至至秋分，太阳直射点向南返回，晨昏线与经线的夹角变小，北半球的白昼开始变短，但昼仍长于夜；极昼范围由北极圈向北极点方向缩小。北半球冬半年，太阳直射南半球，晨昏线与经线斜交，晨线呈东北-西南向，昏线呈西北-东南向。

由此可知，越接近二至日，晨昏线与经线之间的夹角越大，各地（赤道除外）昼夜长短的差值越大；越接近二分日，晨昏线与经线的夹角越小，昼夜长短的差值越小。纬度越高的地区，昼夜差值越大，日出、日落时刻与6点、18点的差值越大。

（08高考文综全国卷）图3中a点为晨昏线与该经线的交点。完成

8-11题。

第8题，若Q地的地方时为5时30分，则Q地所处位置和月份可

能是（）

A.北半球、10月

B.南半球、5月

C.北半球、5月

D.南半球、8月

【解析】从Q地的地方时小于12时可知，Q为晨线与经线的交点，

正值日出。从Q地的地方时小于6时可知，Q地处于夏半年，太阳直射

Q所在的半球，当地昼长于夜。若Q地位于北半球，则所处月份应该在

3月21日-9月23日之间；若Q地位于南半球，则所处月份应该在9月

23日-次年3月21日之间，从选项可知，C项符合要求。【答案】C 图3 第9题，若Q地的地方时为2时30分，则Q地的纬度可能为（）

A.30°-40°

B.45°-55°

C.5°-15°

D.60°-70°

【解析】从Q地的地方时可知，Q地2：30日出，其夜长为5小时，昼长为19小时。由此判断Q目前处于夏半年，其所处的纬度较高。假如Q位于北半球，已知60°N地区6月22日昼长为18时29分，40°N 地区昼长为14时51分。从本题提供的信息中只能确定当地处于夏半年，并不能确定为夏至。基于此，60°N地区的白昼可能会短于18时29分，D选项符合题意。【答案】D

第10题，当Q地位于北半球低纬时，可能的月份及时刻是（）

A.12月、17时30分

B.9月、17时

C.6月、4时30分

D.4月、5时

【解析】本题可采用排除法解答。Q地位于北半球低纬度，纬度越低的地区昼夜长短的差值越小。既然Q地位于北半球低纬度，则一年中日出时刻与6：00差值较小（夏半年日出在6：00之前，冬半年日出在6：00之后），日落时刻与18：00差值较小（夏半年日落在18：00之后，冬半年日落在18：00之前）。例如20°N地区，夏至日昼长为13时13分，其日出时刻约为5：24,日落时刻约为18:37；冬至日昼长为10时47分，其日出时刻约为6：37，日落时刻约为17:24。越接近二至日，则昼夜长短的差值越大，由于Q位于北半球低纬度，尽管夏至时日出最早，但日出时刻与6：00的差值不会太大，因此不可能为4：30，由此可排除C项。越接近二分日，则昼夜长短的差值越小，分析B、D选项，9月日落时刻应该接近18：00，4月日出应该接近6：00，由此排除B、D项。【答案】A

第11题，一年之内每天同一时刻（6时、18时除外），Q点在该经线上（）

A.密集分布于南北回归线之间

B.均匀分布于整条经线

C.密集分布于南北极圈之间

D.集中分布于南北两个区间

【解析】以Q点为晨线

与该经线的交点为例进行解

析。北半球夏半年，太阳直

射北半球，北半球各地昼长

于夜，北极周围出现极昼现

象，北半球日出时刻在6：00

之前，南半球日出时刻在6：

00之后。依题意，假如我们

选定一年之内每天同一时刻

为5：00，春分以后，太阳直

射点由赤道向北半球移动，

晨昏线与经线的夹角变大，北图三图四

半球白昼逐渐变长，昼长于夜。原来5:00日出的地方，逐渐提前到5：00之前日出，在北半球位置越往北的地方日出时刻越早，那么，Q点在北半球必然沿经线向南移动。在南半球，地方时为5：00的经线位于夜半球，所以，在北半球夏半年，自春分至夏至，Q点在北半球沿经线向南移动，与太阳直射点的移动方向恰好相反（如图三、图四）。夏至之后，由于太阳直射点南移， Q点则沿经线向北移动。秋分日，Q点移动至最北，那么这半年时间内，在北半球Q 点在该经线上往返于一个区间。

北半球冬半年，自秋分至冬至，太阳直射南半球，北半球昼短夜长，北半球日出时刻在地方时6：00之后。在北半球，地方时为5：00的经线位于夜半球。在南半球，秋分至冬至，太阳直射点南移，Q点沿经线向北移动。冬至之后，太阳直射点向北返回，晨昏线与经线之间的夹角变小， Q点沿经线向南移动。这半年时间内，Q点在南半球集中分布于一个区间（如图五、图六）。

二分日，所选经线尚处于黑夜，Q点位于地方时为6：00的经线上，贯穿整条经线（如图