介紹
晨昏線指地球上迎著太陽的
晝半球與背著太陽的
夜半球之間的
分界線,也稱
晨昏圈。晨昏圈把它所通過的緯線圈分成
晝弧和
夜弧,晝弧與夜弧的長短可表示該緯線圈晝夜長短的狀況。由於地球不停地以1個太陽日為周期的自轉,晨昏圈在地面上不斷地移動,其周期也為1個
太陽日(24小時),從而產生了
晝夜更替現象。由於
黃赤交角的存在,使地球公轉過程中各緯線圈上晝弧與夜弧的長度不斷地發生變化,從而產生了晝夜長短的變化。
晨昏圈是地球上的大圈,但由於大氣的散射作用等,在日出以前和日沒以後天空仍較明亮,因此它實際上要比大圈略小些。
判讀
由於地球是一個
不發光、不透明的球體,所以同一時間裡,太陽只能照亮地球的一半。向著太陽的半球是白天(
晝半球),背著太陽的半球是黑夜(
夜半球)。晝半球和夜半球的
分界線(圈)叫晨昏線(圈)。它是由晨線和昏線組成。其中順著地球自轉方向,從白晝變為黑夜的界限是昏線,從黑夜變為白晝的界限是晨線。在
日照圖上,晨線和昏線的判斷方法,一是根據
地球自轉方向判斷:順著地球自轉方向,由
晝半球過渡到
夜半球的
分界線是昏線,由夜半球過渡到晝半球的分界線是晨線。二是根據晝夜半球判斷:位於晝半球西部邊緣與夜半球的分界線為晨線,位於晝半球東部邊緣與夜半球的分界線為昏線。赤道上
地方時為6時的是晨線,18時是昏線。
特點
(1)如果把地球看作一個正球體,同時不考慮大氣對太陽光線的散射作用,那么,地球上
晝半球與
夜半球的面積應
相等,即
晨昏圈是一個過球心的大圓,且平分地球。
(2)晨昏線平面與太陽光垂直。晨昏線上的各點
太陽高度為0,晝半球上的各點太陽高度大於0,夜半球上的各點太陽高度小於0。
(6)晨昏線自東向西移動15°/小時,與地球自轉方向相反。
移動
一般地,如果
地軸的傾斜方向不變,晨昏線在如圖1~3範圍內移動。1、2、3分別表示夏至、春秋分、冬至日時晨昏線的位置。即3月21日與9月23日晨昏線與
經線圈重合,導致全球晝夜平分;6月22日擺動幅度最大,導致北半球晝最長,南半球夜最長;12月22日擺動幅度也最大,導致南半球晝最長,北半球夜最長。
佐證與梳理:晨昏線移動簡圖,圓:可視為地球上的取向子午線(圈),它是連續的取向於太陽零界點方向,並於地球上的經線連續重合;也可視為地域的固定子午線,地域子午線確定了地域的晨昏線,正午時點的地域晨昏線(圈)是取向於太陽方向。1、2、3線表示取向於方向,並且是晨昏線(圈)位移的規律。其中設定1線為夏至日時間點的晨昏線(圈),它將地球上的緯度線相切成交角為正負23.26度,構成了夏至日的北極圈成極晝;南極圈成極夜。設定3線為冬至日時間點的晨昏線(圈),則反之。設定2線為春秋二分日時間點的晨昏線(圈),晨昏圈與經圈重合的。
相關聯繫
晨線與赤道的交點所在的經線地方時為6時,昏線與赤道的交點所在的經線地方時為18時;另外,經晨昏線與緯線圈的切點的經線,位於
晝半球的經線地方時為12時,位於
夜半球的經線地方時為24時。
(2)晨昏線與節氣及太陽直射點
如果晨昏線經過極點,與某一
經線圈重合,則節氣為春、秋分,太陽直射
赤道;如果晨昏線與
極圈相切,也就是與
地軸交角最大,分兩種情況:一是
北極圈及以北為極晝,則為夏至,太陽直射
北回歸線;二是北極圈及以北的極夜,則為冬至,太陽直射
南回歸線。
(3)晨昏線與晝夜長短
晨昏線將緯線圈分成兩部分,即
晝弧和
夜弧,晝弧與夜弧的長短決定了位於該緯線圈上的點的晝夜長度。春、秋分,晨昏線平分所有緯線圈,全球各地晝夜相等;太陽直射南半球時,北半球晝短夜長,緯度越高,晝越短;太陽直射北半球時,北半球晝長夜短,緯度越高,晝越長,南半球與之相反。
(4)若α最大,則晨昏線(圈)與極圈相切。
極圈內極晝或極夜範圍最大,若
北極圈內極晝(南極圈內極夜),則太陽直射
北回歸線,此時為北半球夏至日;若北極圈內極夜(南極圈內極晝),則太陽直射
南回歸線,此時為北半球的
冬至日。
(5)α的變化情況可以反映各緯度的晝夜長短情況(以北半球為例),當太陽直射北半球,若α增大,則晝變長,若α減小,則晝變短,這段時間裡晝長始終大於夜長;當太陽直射南半球,若α增大,則晝變短,若α減小,則晝變長,這段時間裡晝長始終小於夜長。
(7)在山上(或飛機上)看日出,時間比本地
地方時早。
關係
一般地,在春、秋分日時,晨昏線與經線重合,即晨昏線要過南北極點。其餘任何時候,晨昏線都與經線斜交(即晨昏線不經過南北極點),其夾角範圍為0~23°26′。在二至日時,其夾角最大,為23°26′。當晨昏線與經線相交時,其夾角與此時太陽直射點所在的緯度值相等。
在春、
秋分日,晨昏線與經線重合,故晨昏線與
緯線垂直。其餘任何時候,晨昏線都與緯線斜交,但是總可以找到兩條與之相切的緯線,它們分別是剛好出現極晝、極夜的兩條緯線。如6月22日,太陽直射23°26′N,故晨昏線與經線成23°26′的
夾角,與66°34′N、66°34′S相切。
套用
根據晨昏線在地球上的位置、走向及其與其他地理線、點、面的關係,可以解決許都有關地球運動的問題。
(1)確定地球的自轉方向,晨昏線自東向西移動15°/小時,與地球自轉方向相反。
(2)確定東西經度
以0°經線為起點,隨自轉方向經度數增大的為東經度,反之為西經度。
①經過赤道與晨線交點的那條經線上的地方時為6時,經過赤道與昏線交點的那條經線上的地方時為18時。
②太陽直射點所在經線上的地方時為正午12時,與之相對組成
經線圈的那條經線上的地方時為0時(或24時)。
(4)確定日期和時間
①晨昏線經過南北兩極,與某一經線圈重合,與所有緯線圈垂直相交,可判定這一天為3月21日前後或9月23日前後。
②晨昏線與南
北極圈相切,北極圈內出現極晝現象,可判定這一天是6月22日前後。
③晨昏線與南北極線圈相切,北極圈內出現極夜現象,可判定這一天是12月22日前後。
(5)確定太陽直射點的位置
日照圖上平分
晝半球的經線的經度就是太陽直射點的經度。太陽直射點的緯度需要根據與晨昏線相切的緯線的緯度來確定,若與晨昏線相切的緯線的緯度為a,則太陽直射點的緯度為90
°-a.
(6)確定晝夜長短
某地的晝長等於該地所在緯線圈與晨線和昏線兩交點之間的弧線(即
晝弧)所跨的時區數,夜長等於該地所在緯線圈上
夜弧所跨的時區數。
(7)確定日出日落時間
某地的
日出時間就是該地所在緯線與晨線的交點上的時間(
地方時),
日落時間就是該地所在緯線與昏線的交點上的時間(地方時)某地如初日落時間的計算公式是
12±晝長/2。
(8)確定極晝極夜的範圍
晨昏線與哪個緯線圈相切,該緯線圈與極點之間的緯度範圍內就會出現極晝或極夜現象,南北半球的極晝、極夜現象正好相反。