晝夜交替現象是由於什麼而形成的
如果太陽直射點在那個半球,另個一個半球的極地附近就會出現極夜現象。那麼?小編在此整理了晝夜交替現象形成的原因,供大家參閱,希望大家在閱讀過程中有所收穫!
晝夜交替現象形成的原因
任一瞬間,地球各地所初的晝夜狀態可以用太陽高度來表達.太陽高度是太陽高度角的簡稱,表示太陽光線對當地地平面的傾角.在晝半球上的各地,太陽高度總是大於0度,即太陽在地平線之上;在晨昏線上的各地,太陽高度等於2度,即太陽剛好位於地平線上;在夜半球上的各地,太陽高度總是小於0度,即太陽位於地平線之下.由於地球不停地運動,晝夜也就不斷地交替.晝夜交替的週期,或太陽高度的日變化週期為24小時,叫做一太陽日.太陽日製約著人類的起居作息,因而被用來作為基本的時間單位.此外,太陽日時間不長,使整個地球表面增熱和冷卻不致過分劇烈,從而保證了地球上生命有機體的生存和發展.
由於地球的自轉地球不同位置同一時刻的晝夜情況是不一樣的,有的是正午,有的是子夜,有的正經歷晝夜交替的早晨或傍晚.當某地太陽升起到一天中最高位置時,太陽只射在該地所處的經線上,這時就是當地的正午.這樣確定的時間叫做地方時***local time***.經度每相差15度.地方時相差1小時.
由於地軸是傾斜的,所以地球上不同地區的晝夜長短是不同的。在地球的南北兩極地區,太陽終年斜射,晝夜長短變化最大。南北半球的高緯度地區還會出現太陽終日不落或終日不出的現象,即一天24小時都是白天或者都是黑夜,這就是極地地區的“極晝”和“極夜”現象。在南北極點,有長達半年的極晝和極夜。
對於晝夜交替現象的發現,取決於哥白尼***Nicolaus Copernicus1473~1543***的日心說:地球饒著太陽公轉,同時也在自轉,這就是一個對晝夜交替現象的合理解釋.提出日心說後300年,一名名叫傅科***Foucault,Jean-Bernard-Lon1819~1868***的科學家發現了擺的運動規律,給日心說提供了有力的證據.
晝夜交替現象與晨昏線
晨昏線即晨昏圈,指地球上晝半球和夜半球之間的分界線,是地球的大圓圈。春秋二分,它同一根經線圈相重合,全球晝夜等長;冬夏二至,它同經線交角最大,全球晝夜長短差值最大,由於大氣折光作用和太陽視半徑的存在,它實際上比大圈略小。
晨昏線指地球上迎著太陽的晝半球與揹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個太陽日為週期的自轉,晨昏圈在地面上不斷地移動,其週期也為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。在 北半球的春分日、秋分日,晨昏圈同某一 經線圈相重合,全球各地 晝弧與夜弧等長,即晝夜平分。在北半球的夏至日、冬至日,晨昏圈同經線的交角為最大,夏至日,北半球各緯線圈上的 晝弧為一年中最長,即白晝為最長,南半球各緯線圈上的 夜弧為一年中最長,即黑夜為最長。冬至日,反之。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。
由於太陽直射點的南北移動,晨昏線***圈***所在的平面與過晨昏線***圈***與赤道兩個交點的經線圈所在的平面的交角***α***也作週期性的變化,而α等於太陽直射緯線緯度。