地球的日照时间为什么不一样
A. 一年中太阳升落时间不同的成因
夏至日是。。。太阳由东北升起。。正午时太阳直射。。晚上向西北落下
冬至日。。。东南升。。。正午位于正南方向。。晚上向西南落下
我是今年高考结束的文科生
太阳升落方位问题是《地球运动》教学中遇到的疑难问题,《地理教育》杂志曾连续刊发多篇文章对此进行讨论,本文系其中之一,刊发于93年第4期。本文从纬度、季节、南北半球比较三个方面考察太阳升落方位的变化规律,文字深入浅出,通俗易懂,适合于中学地理教师及高校地理系学生阅读,可供《地球概论》教学及《高中地理》教学参考。
由于黄赤交角的存在,使天球上的太阳不断相对于天赤道作回归运动,其真接结果是造成太阳赤纬(即δ)的周年变化(表现在地面上便是太阳直射点的南北移动),进而导致太阳周日圈反复地北进南退,伴随这种北进南退,地面观察者眼中太阳的升落方位亦出现有规律的变化。
太阳升落方位的变化规律可以从以下几个方面来考察:
1.随纬度的变化规律:这种规律可以概括为一句话即:太阳赤纬不为零时,纬度越高(不管南北纬),太阳升落的方位角(以东点、西点为起点,在地平圈上度量,偏北为正,偏南为负,用符号A表示)越大,而且太阳赤纬为正(负)即太阳直射在北(南)半球时,方位角为正(负),亦即太阳升落方位偏北(南)。根据纬度的差异又可分为以下六种情况:
(1)在赤道上看:由于太阳周日圈与地平圈直交,故一年四季太阳都是垂直地升起而又垂直地落下,且太阳赤纬是多少度,太阳升落方位便是多少度,即δ=A。例如:每年11月7日,太阳赤纬约为-16°19′即太阳直射南纬16°19′,此日的太阳升落方位亦为-16°19′,即在赤道上看11月7日这天太阳是从正东偏南16°19′处升起,在正西偏南16°19′处下落。
(2)在开始出现极昼的纬度上看:由于太阳周日圈最低点与地平圈相切,故太阳升落方位最大为90°即与北点或南点重合。例如:6月22日北极圈上开始出现极昼,太阳周日圈全部在地平圈以上,其最低点恰与北点相切,故这天在北极圈上看太阳,是从正东偏北90°即正北方位开始升起,而在正西偏北90°即正北方位下落到最低点,换句话说就是6月22日在北极圈上看太阳升落方位为+90°。
(3)在开始出现极昼的纬度到极点之间看:由于太阳周日圈全部位于地平圈以上而且是倾斜的,故一天中太阳高度仍有变化,太阳开始升起和下落到的最低点方位角均为90°即太阳升落方位亦与北点或南点重合。例如:6月22日在70°N处看太阳,一天中太阳总在地平以上转圈,只在半夜时下落到最低点,此时太阳位于正北方天空,方位角为+90°。
(4)极昼期间在极点上看:由于太阳周日圈始终平行于地平圈,故一天中的太阳高度没有变化,始终等于该日太阳赤纬,太阳只有方位变化而无所谓升落,因而不存在升落方位问题。例如:12月22日在南极点上看,太阳周日圈始终高出地平23°26′,且只有方位变化(每日一周)而无所谓升落,故不存在升落方位问题。
(5)在开始出现极夜的纬度上看:由于太阳周日圈最高点与地平圈相切,故太阳只在正午时在方位为900的一点出现,但刚一露脸即已下落。如8月7日太阳赤纬为+16°19′即太阳直射北纬16°19′,该日南纬73°41′的地方出现极夜,这天太阳只在正午时在方位为90°的一点即正北方露一下脸。
(6)在赤道与极昼极夜出现的纬度之间看:由于太阳周日圈与地平圈斜交,且纬度越高,两者之间的夹角越小,故太阳升落的方位角也就越大,而且普遍地A>δ。方位角的大小可用球面三角正弦公式求得:sinA=sinδ/cosψ( 式中A为方位角,δ为太阳赤纬,ψ为当地纬度 )。例如:12月22日太阳赤纬为-23°26′,赤道上方位为-23°26′,南北回归线上为-25°41′,南北纬45°为-34°13′,极圈上为-90°。
2.随季节的变化规律:这种规律也可以概括为一句话即:太阳赤纬值越大(小),方位角越大(小),而且赤纬为正(负)方位为正(负)即太阳升落方位偏北(南)。例如:
(1)每年的3月21日与9月23日即二分日:太阳赤纬为0°即太阳直射赤道,太阳周日圈与天赤道重合。由于天赤道在当地天空中的位置乃东点、西点、Q点(又称上点,其位置在赤道上与当地天顶重合,北半球在天顶正南相当当地纬度的一点,南半球在当地天顶正北相当当地纬度的一点)的连线,故全球各纬度看太阳都是从正东方位升起,在正西方位下落,其中正午时的太阳位置在赤道上位于天顶,北(南)半球位于天顶以南(北)相当当地纬度的一点。
(2)每年的6月22日与12月22日即二至日:6月22日太阳赤纬为+23°26′,达一年中最大值,各纬度方位角皆为正(北偏)且亦达一年中最大值;12月22日太阳赤纬为-23°26′,绝对值亦达到一年中最大值,故各纬度方位角皆为负(南偏)且亦达到最大值。
(3)夏半年与冬半年的情况是:3月21日以后到9月23日以前太阳直射点在北半球,太阳赤纬为正,各地方位角均为正,这段时间内太阳升落方位均偏北即从东偏北方向升起在西偏北方向落下;9月23日以后到次年3月21日以前,太阳赤纬为负,直射点在南半球,各地方位角均为负,这段时间内太阳升落方位均偏南即从东偏南的方向升起在西偏南方向落下。
(4)据太阳赤纬随季节的变化情况可知:6月22日以后到12月22日,太阳周日圈不断南退,太阳赤纬由+23°26′逐渐变化为-23°26′,太阳升落方位在各纬度都将是由最偏北逐渐过渡为最偏南;12月22日以后到次年6月22日,太阳周日圈不断北进,太阳赤纬由-23°26′逐渐变化为-23°26′,这期间太阳升落方位在各纬度亦由最偏南逐渐过渡为最偏北。
3.南北半球比较也有几条规律可循:
(1)太阳升落方位是偏北还是偏南在全球各纬度都是一致的,与所处哪个半球无关,所不同的仅是因为纬度不同偏北偏南的程度不同。原因是各纬度的东点与西点是共同的,都是当地地平圈与天赤道的两个交点。例如:12月22日,全球各纬度看太阳升落方位都是偏南,北半球是如此,南半球亦是如此,所不同的只是因为各地纬度不同看到太阳升落方位偏南的程度不同,在赤道上为-23°26′,15°N、S处为 -24°18′,23°26′N、S处为-25°41′,45°N、S处为-34°13′,66°34′N、S处为-90°。
(2)南北半球纬度相同的地方,同一日期的太阳升落方位亦相同,但昼夜长短状况刚好相反。例如:6月22日,15°N、S处看太阳升落方位都是+24°18′即从东偏北24°18′处升起,在西偏北24°18′处下落,但在15°N看太阳周日圈向南倾斜,地平以上部分大于地平以下部分,昼夜长短状况表现为昼长夜短,而在15°S处看则太阳周日圈向北倾斜,地平以上部分小于地平以下部分,昼夜长短状况表现为昼短夜长。
(3)不管哪个半球,只要太阳赤纬值的绝对值相同,则同一纬度上看太阳升落方位的绝对值亦相同,但表现在昼夜长短状况上则可能有昼长和夜长两种情况。例如:太阳赤纬值的绝对值均为23°26′,在45°N处各地看太阳升落方位的绝对值均为34°13′,但这可能有以下二种情况:一是太阳赤纬值为+23°26′,此时太阳是从东偏北34°13′处升起在西偏北34°13′处下落,昼夜长短状况表现为昼长夜短;二是太阳赤纬值为-23°26′,此时太阳是从东偏南34°13′处升起在西偏南34°13′处下落,昼夜长短状况表现为昼短夜长。
总之,太阳升落方位不是固定不变的,它因纬度而不同,随季节而变化,它是太阳回归运动在地面上的反映。只要掌握了太阳回归运动或太阳直射点在地面上的移动规律,太阳升落方位的变化规律便可迎刃而解。只是要注意:除赤道外,太阳周日圈与地平圈并不垂直相交,因而只有在赤道上A=δ,而在其它纬度上都是A>δ;极夜期间不存在太阳升落亦无所谓太阳升落方位;极昼期间(除极点外)太阳升落方位均为90°,只有极点上太阳周日圈平行于地平圈,太阳高度始终等于太阳赤纬,不存在太阳升落方位问题。
B. 夏季的日照为什么比冬季日照更久
夏天的日照时间比冬天长,因为地球的公转和自转。我们国家在北半球,然后北半球在夏天的时候太阳的直射时间很长,所以夏天白天时间是当中最长的。
城市日照问题
日照问题,是现代城市规划所必须考虑的一个关键的问题。日照条件的好坏直接关系到国民日程生活的进行,最为重要的是,阳光能够杀死空气中的一些有害物质,并达到净化空气的效果,从这个方面来说,光照还能促进国民体质的提高。
并且,对于冬季生活的居民,尤其是那些因为家庭条件或者是建设问题而不足以拥有取暖设备的居民,采光更是国民日常的工作生活所不可缺少的一部分。
城市规划中的日照问题分析,主要是针对于建筑物或者是城市园林能够受到阳光的直射问题的分析。在城市规划的基础上,对于采光的自然条件进行分析,以做到合理地利用光照资源。
然而城市的日照问题分析并不仅仅需要考虑到城市的采光建设,还要在另一方面考虑到城市的道路分布是否合理,建筑物的外形是否利于采光,以及建筑物之间的间距和朝向是否对于采光产生不利的影响,尤其是对于一些城市高层建筑来说,这一点是尤为重要的。
要想做好城市规划中的采光设计,相关建筑设计人员就必要要考虑当地的自然环境,本着以人为本的原则,并在相关建筑的日照标准的设计下,对于建筑物的排列和分布做出合理的建设。
以上内容参考网络-公转
C. 为什么日出日落时间每天都不同
因为太阳直射点不断移动,导致地球上每天的白昼时间会发生变化(赤道除外),随意每天的白昼时间不同,白昼过长对于人来说容易失眠,居住在北极附近的人就是,夏天白昼时间在18个小时以上,人不容易睡着。
D. 两个纬度相似的地区,日出日落时间为什么相差很大
自然界和生物界都有自己的节奏和韵律,随着季节的变化和日出日落。在生活中,你会发现不同地区日出和日落的时间有所不同。例如,2018年8月2日,根据手机气象应用,位于北纬53度、东经122度的中国黑龙江省漠河北极村的日出时间和日落时间分别为4:11和19:42。荷兰阿姆斯特丹位于北纬52度、东经4度,日出时间为6:02,日落时间为21:29。然而,在纬度相似的地区,日出和日落时间也相似,两个地区的纬度也相似。
除了上述理论时区计算之外,还有一些特殊的时区划分。为了我国的统一管理,全国都使用第八东区的时间。美国有太平洋时间、中部时间、东部时间、山地时间等。其他地区使用半个时区,如印度。其他国家不使用自己的时区,如荷兰、法国、比利时等。虽然它在经度上位于零时区,但为了跟上大多数欧洲国家的时间,这些国家采用了东部时区的时间。
E. 真太阳日长短不等的原因
与日照长短的关系主要有两个。第一,日照是由于地球自转和地球围着太阳进行公转而发生,也就是因为地球的自转和公转,我国才有了24节气。而且在“夏至”这天我国平均日照是全年最长的;“冬至”这天我国的平均日照是最短的。第二,是我们所在的地球位置,比如在地球的两极,那会发生:在某段时间里都是晚上;也会发生在某段时间里,都是白天。而我们则是昼夜交替。
F. 不管纬度怎么变化,各个地区年日照时间长短是否一样,不一样的话与纬度有什么关系!
我们知道,赤道地区,日照时间全年每天基本稳定在12小时/天,纬度越高日照时间变化越大,例如:纬度65度,其日照最长的可达到21小时9分钟,最短时间可降至2小时51分钟。我现在想问的不是太阳照射一天时间那个地区时间长短的问题,我想问不管纬度怎么变化,如赤道与南北极相比较,一年接受日光照射的时间谁长谁短(总时间),或者是不是一样。1.太阳直射赤道时---全球昼夜等长
2.太阳直射北半球时---北半球昼长夜短,且纬度越高昼越长;南半球昼短夜长,且纬度越高夜越长
3.太阳直射南半球时---北半球昼短夜长,且纬度越高夜越长;南半球昼长夜短,且纬度越高昼越长
每年的春分日和秋分日,也就是3月21日和9月23日,全球各地昼夜等长,各为12小时,也就是,全球各地昼长时间相同,夜长时间也相同。在同一经线上的各地当然也不例外——这两天,它们的昼夜时间是相同的。
但除春秋分外的其它时候,同一经线上不同纬度地区的昼夜时间就不同了。
3月22日至9月22日,太阳直射北半球,北半球各地昼长夜短,纬度越高昼越长夜越短,北极附近出现极昼现象。南半球各地昼短夜长,纬度越高昼越短夜越长,南极附近出现极夜现象。
9月24日至次年3月20日,太阳直射南半球,北半球各地昼短夜长,纬度越高昼越短夜越长,北极附近出现极夜现象。南半球各地昼长夜短,纬度越高昼越长夜越短,南极附近出现极昼现象。
G. 为什么日夜的时间会有长有短和等长短 太阳光照在地球的不同纬度会产生不同结果,尽尽是季节问题
由于地球自转的轨道面与公转的轨道面存在一个倾斜角,因此当地球运行到太阳的不同方向时,受到日照的地区和时间长短有所区别,这就是地球有四季的原因.并不是由于季节导致昼夜长短发生变化.
你可以用一个地球仪放在小灯泡的前后左右,旋转地球仪进行模拟就知道了.
放在灯泡左边时,旋转地球仪,因为地轴是偏向右边(灯泡)的,太阳会永远照耀北极地区,此时为夏季的夏至那一天,日照时间最长.
放在灯泡右边时,旋转地球仪,因为地轴是偏向右边的,太阳会永远照不到北极地区,此时为冬季的冬至至那一天,日照时间最短.
放在灯泡前后方时,旋转地球仪,可以照到地球仪的每一个地方,此时为春分和秋分,昼夜平分.
H. 为什么在不同的区域日落和日出的时间不一样
因为地球受太阳的引力,绕太阳在椭圆形轨道公转,得被照射的地方太阳离近或远,会对地球上的温度产生影响,于是就产生了四季。同时,地球也在自转,自转一圈就是一天,这样,太阳光照到地方的时间、方位不一样也就产生了地球上的“时差”
I. 地球昼夜不等长的原因
形成昼夜长短变化的原因是地球的地轴是倾斜的,一直指向北极星附近
秋来夏往,冬去春回,年复一年,四季永远这样循环着.这种四季冷暖的周而复始是怎样形成的呢?
我们都有烤火取暖的体验.当我们正对着炉火时,感觉特别烤人;斜对着时,就不那么热了.此外,注意观察的同学,会发现这样一个现象:朝南的房间,冬天充满阳光,而夏天阳光却射不到室内.这说明太阳的高度在变化:冬天低,阳光斜射;夏天高,阳光直射.想想这些现象的道理,与天气冷暖变化联系起来,四季变化形成的原因就不难理解了.
太阳高度周期性的变化,造成周期性的直射和斜射.太阳高度为什么会有周期性的变化呢?
地球在绕太阳公转的过程中,地轴始终与轨道面倾斜成66度33分的夹角.由于地轴的倾斜,当地球处在轨道上不同位置时,地球表面不同地点的太阳高度是不同的.太阳高度大的时候,太阳直射,热量集中,就好像正对着火炉一样;而且太阳在空中经过的路径长,日照时间长,昼长夜短,必然气温高,这就是夏季.反之,太阳高度小时,阳光斜射地面,热量分散,相当于斜对着火炉;而且太阳在空中所经路径短,日照时间短,昼短夜长,气温则低;由冬季到夏季,太阳高度由低变高.同样道理,太阳高度的变化影响着昼夜的长短和温度的高低,分别形成了秋季和春季.
由于地球永不停歇地侧着身子,围绕太阳这个大火炉运转,这种冷暖便不停地交替着,从而形成了寒来暑往的四季.
在太阳照射下,地球被分为昼夜两个半球:向太阳的半球是昼半球,背太阳的半球是夜半球.昼夜两半球之间的分界线,被叫做晨昏线,是地球的一个大圆.晨昏圈经过的各地,正经历着一天中的清晨或黄昏.那里见到的太阳,正好位于东方或西方的地平上.
地球不仅在空间有昼夜半球之分,而且,由于地球的自转和公转,昼夜两半球在时间上不断地相互交替,使得各个地点时而位于昼半球,因而经历着白昼;时而位于夜半球,因而经历着黑夜.这叫做昼夜交替.昼夜交替的周期,就是通常所谓的1日,叫太阳日,它不同于恒星日.恒星日是单纯的地球自转的周期,而形成太阳日的,不仅是由于地球自转,还包括地球的公转,是二者的会合周期*.
昼夜的长短,视晨昏圈分割纬线的情况而定.一般情形下,纬线被晨昏圈分割成两部分:位于昼半球的部分叫昼弧;位于夜半球的部分叫夜弧.昼弧和夜弧的弧长,决定该地的昼长和夜长:弧长15°,折合时间1小时.……
各地的昼夜长短,因晨昏圈随太阳直射点的移动而发生变化:
当太阳直射点落在赤道(春秋二分)时,晨昏圈通过两极(与经圈重合),等分所有纬线.因此,全球各地昼夜等长.
北至日,太阳直射点移至北回归线,晨昏圈偏离两极,与南、北极圈相切.这时,昼弧与夜弧的分割最为悬殊.如图所示:北半球(太阳直射的半球)各纬度昼最长而夜最短;南半球相反.北半球的昼长和南半球的夜长,皆随纬度增高而增大.到北极圈内,纬线全线是昼弧,昼长达24小时,“夕阳”连着“朝辉”,终日太阳不落,称为极昼.在南极圈内,纬线全线位于夜半球,24小时漫漫长夜,终日不见太阳,称为极夜.赤道是唯一保持昼夜等长的地方.从几何上说,赤道和晨昏圈都是地球的大圆;两个大圆相交,必相互等分.
南至日(北半球冬至日),太阳直射点移至南回归线.这时,南北两半球的昼夜长短分布情形,与北至日相反.
J. 为什么南北方天黑时间不一样
因为有地球的自转,才有昼夜交替;因为有地球的公转,才有昼夜长短。我们生活在一个昼夜时间永远发生变化的空间环境,每天经历不同的白天和黑夜,感受不同季节的日出和日落。可是,你知道地球的昼夜长短怎么变化吗?你生活的城市的昼夜变化是怎么样的?那今天我们一起来探讨这一个地理小常识。
首先我们需要学会看昼夜长短示意图。如下图,晨昏线把地球所经过的纬线圈分割成昼弧和夜弧。同一纬线圈上,若昼弧长于夜弧,则昼长夜短,反之昼短夜长;赤道上全年昼夜等长。体现了此时北半球昼长夜短,南半球昼短夜长。
另外,我们也需要了解不同的节气(春分、夏至、秋分、冬至)的昼夜长短的变化。北半球为例,春分秋分这2天,各地昼夜平分;夏至日,各地区昼长达到一年最大值;冬至日,各地区夜长达到一年最大值。
当然,太阳直射点的位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球,哪个半球就昼长夜短,且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。
那问题就来了,你知道我国各地区的昼夜长短的变化吗?由于我国南北跨的纬度偏大,最北在漠河,北纬53°,最南在曾母暗沙,北纬4°左右。所以我国南北昼夜变化差异较大。春分和秋分,我国昼夜平分,都为12h;夏半年,我国都处于昼长夜短的状态,但是昼最长的地方在我国漠河地区,夏至时可达18h。
但是冬半年,我国都处于昼短夜长的状态,而且越往北走,昼越短夜越长,所以漠河也是我国冬半年昼最短的地方,冬至日达到最小值,昼长仅仅约7h左右。由于昼短夜长,太阳光照最少,也成为我国冬季最冷的地方