昼夜长短的变化规律及判断技巧

昼夜长短的变化规律及判断技巧

安徽明光中学 周兵

一、昼夜长短的变化规律

（一）纬度变化

1．春分日（3月21日）或秋分日（9月23日），太阳直射点位于赤道，晨昏线与经线重合，全球各地昼夜平分。

2．一年（除春秋分日）中任何一天，昼长由刚好出现极昼的地方向刚好出现极夜的地方减少，即昼长由24小时递减至0小时。例如太阳直射点位于北半球（设直射点位于北纬α上），晨昏线与经线斜交，北纬（90°-α）到北极点出现极昼现象，南纬（90°-α）到南极点内出现极夜现象，赤道上昼夜平分。在这一天，自北纬（90°-α）至南纬（90°-α），昼长由24小时递减至0小时。

3．从南北半球来看，太阳直射点所在的半球各地都是昼长夜短，纬度越高，昼长越长，极点周围有极昼现象，另一个半球的情况正好相反。例如，春分日至秋分日，太阳直射点位于北半球。此半年内，北半球各地昼长夜短，为夏半年；南半球各地昼短夜长，为冬半年。此半年内，北半球纬度越高，昼越长；越往南，南半球反之。

4．昼长差规律：随纬度的增加，昼夜长短的变化幅度越来越大，即昼长年较差随纬度的增加而增大（极昼极夜除外）。在赤道上，昼夜终年等长，昼长年较差为0，到南北极圈上发展到了极端，最长昼达24小时，最短昼仅为0，昼长年较差达24小时。北极圈以北和南极圈以南，极昼极夜的日数，随纬度的增加而增多，到了极地达到最大值。但是，不论在哪个纬度，当地的全年平均昼长和平均夜长都是相等的，都是12小时。故与赤道地区或春秋分12小时昼长比较：同一时期纬度愈高昼长差愈大；同一地点两至日昼长差最大。

（二）季节变化

1．赤道总是被晨昏线平分成相等的两部分，全年昼夜平分。

2．自极点至极圈，出现极昼（夜）现象的时间由大约半年减少至1日。

3．北半球各地，夏至日（6月22日）昼最长；冬至日（12月22日）昼最短。自夏至日至冬至日半年内，昼渐短；自冬至日至次年夏至日半年内，昼渐长。南半球各地反之。

4．全球各地，春秋分昼夜平分。北半球各地自春分日至秋分日半年内，昼长夜短；自秋分日至次年春分日半年内，昼短夜长。南半球各地反之。

二、昼夜长短的判断技巧

1．利用太阳直射点来判断昼夜长短

太阳直射点在北半球，北半球昼长夜短；太阳直射点在南半球，南半球昼长夜短。太阳直射点向北移动，北半球昼渐长；太阳直射点向南移动，南半球昼渐长。

2．利用日出日落时间来判断昼夜长短

昼长＝日落时间-日出时间＝2|日落时间-12|或昼长＝2|12-日出时间|。理论上来讲，某地的日落时间（地方时）与日出时间（地方时）之差即为该地昼长。某地的正午时间（地方时12点）为白昼的中间时刻，上午（晨至正午）与下午（正午至昏）的时间相等，均为昼长的一半，则可在只知某地日出时间（晨）或日落时间（昏）的情况下，便可求得该地昼长和夜长。

3．特殊地区在特殊日期的昼长

夏至日，10°N地区昼长为12小时34分，20°N地区昼长为13小时13分，40°N地区夜长为09小时09分，40°N地区昼长为14小时51分，50°N地区夜长为7小时51分，65°N地区夜长为2小时51分。冬至日，15°N地区夜长为12小时53分，55°N地区昼长为06小时53分，60°N地区夜长为18小时30分。

【典型例题】1.地球上某日甲地（110°E，40°N）昼长比乙地（115°E，30°N）长56分钟，则甲地比乙地

日出早8分钟　日出早56分钟 日落晚20分钟　日落晚48分钟

A． B． C． D．

解析：不同经线不同纬度要考虑两地地方时的早晚。设乙地的昼长为t分钟，则甲地为（t+56）分钟。通过计算，可以得出表中的结论。（北京时间是120°E的地方时）

答案：B。

三、纬向行程中昼夜更替周期的计算

纬向（东西向）运动的物体上见到的昼夜更替周期Ｔ的计算公式Ｔ＝360°/（15°±θ）：θ为纬向运动的物体的运动角速度，单位为度/小时。当纬向运动的物体向东运动时，公式中取加号；向西运动时，公式中取减号。

1.当纬向运动的物体向东运动时，即物体的运动方向与地球自转方向相同，地球自转的角速度大约为15°度/小时，物体运动的角速度为θ度/小时，那么最终物体围绕地轴运动速度为（15°+θ）度/小时，因而物体围绕地轴运动速度加快，因此物体上见到的昼夜更替周期短于一个太阳日。

2. 当纬向运动的物体向西运动时，即物体的运动方向与地球自转方向相反。

（1）若0<θ<15°时，那么最终物体围绕地轴运动速度为（15°-θ）度/小时，因而物体围绕地轴运动速度减慢，因此物体上见到的昼夜更替周期长于一个太阳日。

（2）若θ＝15°时，那么最终物体围绕地轴运动速度为（15°-θ）=0°度/小时。物体保持初始状态不变，即物体与太阳相对静止。太阳位于观测者的某一方向静止不同，无昼夜交替现象，无昼夜更替周期。

（3）若30°>θ>15°时，那么最终物体围绕地轴运动速度为（θ-15°）度/小时，因而物体围绕地轴运动速度减慢，因此物体上见到的昼夜更替周期长于一个太阳日长，只不过T值为负，理论上观测者看到太阳西升东落。

【典型例题】2.一飞机沿赤道以555km/小时的速度向西飞行，乘客感觉到的昼夜长短

A.昼长约12小时，夜长约12小时      B.昼长约9小时，夜长约15小时

C.昼长约18小时，夜长约18小时      D.昼长约18小时，夜长约6小时

解析：赤道上经度相差1°的弧长为111km，那么，以地面为参照物的该飞机绕地飞行的角速度Φ地=（555÷111）°/h=5°/h；地球自转的角速度15°/h。由于飞机的飞行方向与地球自转方向相反，用昼夜更替周期Ｔ的计算公式Ｔ＝360°/（15°-θ）；在飞机上一个昼夜更替周期=360°/（15°-5°）=36h。在赤道上昼夜等长，所以乘客感觉到的昼长=夜长=36÷2=18小时。

答案：C

【典型例题】3．太阳东升西落是地球上的自然法则，但在某些特条件下，在较高纬度地区上空飞行的飞机上，飞行员却能够看见太阳从西边升起的奇妙现象。这需要具备的特定条件是

A．清晨，飞机向西飞，飞行速度越快 B．清晨，飞机向东飞，飞行速度较快

C．傍晚，飞机向西飞，飞行速度越快 D．傍晚，飞机向东飞，飞行速度越快

解析：纬向运动的飞机向西运动，其运动角速度θ°/h，若30°>θ>15°时（飞行速度运行的角速度比地球自传的角速度15°/h快，说明飞机飞行速度快），飞行员才能够看见太阳西升东落。太阳从西边升起，说明太阳位于西方，此时应是傍晚。

答案：C

昼夜长短变化及计算（高考题组）

作者：河北省邯郸市第一中学 丁 帅

一、选择题（每小题只有一个正确答案）

（2011·江苏地理卷3～4题）下表为三地连续两日日出与日落时刻（北京时间）。据此回答1～2题。

1.三地按纬度由高到低的排列正确的是

A.①②③ B.①③② C.②①③ D.③①②

2.若③地为北京，则此时

A.太阳直射点位于南半球且向北移

B.地球公转速度逐渐加快

C.北极圈内极昼的范围逐渐渐扩大

D.各地昼夜长短相差最小

（2010·四川文综卷10～11题）下图是某日同一经线日出时刻（地方时）随纬度变化图。图内三条曲线，其中一条是正确的。请阅读正确曲线，回答3～4题。

3.若该图表示6月22日状况，则南纬40度-50度地区的夜长约为

A.15小时～16小时20分 B.17小时～19小时20分

C.19小时20分～21小时20分 D.22小时40分～23小时20分

4.若该图表示南半球的状况，当北京时间12点时，下列四图与之相符的是

（2009·福建文综卷10、12题）读下图，完成5～6题。

5.若EF为赤道，P点出现极昼现象，则太阳直射的范围是

A．0°-20°N B．0°-20°S

C．20°N -23°26′N D．20°S -23°26′S

6.若O为北极点，H、P为晨昏线与某纬线的两交点，则E点的时间可能为

A．5月23日8时B．6月22日18时

C．11月23日6时D．12月22日18时

（2008·全国文综Ⅰ卷8～10题）下图中a是经线，Q点为晨昏线与该经线的交点。

完成7～9题。

7．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

8．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°～l 5°D．60°～70°

9．当Q地位于北半球低纬时，可能的月份及时刻是

A12月、17时30分B．9月、17时 C6月、4时30分 D．4月、5时

（2007·全国文综Ⅰ卷6～7题）下图所示区域在北半球。弧线a为纬线，Q、P两点的经度差为90°；弧线b为晨昏线，M点为b线的纬度最高点。回答10-11题。

10．若此时南极附近是极昼，P点所在经线的地方时是

A．5时 B．15时 C．9时 D．19时

11．若此时为7月份，图中M点的纬度数可能为

A．55°N B．54°N C．75°N D．85°N

二、综合题

12．（2003·上海地理卷36～40题）下图XOY为地轴，MN为赤道，EF、E΄F΄为回归线，ST、S′T′为极圈。读图回答问题。（36分）

（1）目前黄赤交角在图上是（3分）（ ）

A．∠XOF B．∠TOF C．∠FON D．∠TON

（2）按地球上"五带"的划分，图上ST与EF之间为 带。（4分）

（3）当太阳直射点在图上自MN向北移动到EF，再由EF向南移动到MN的过程中，在S΄T΄及其以南范围内，有极夜现象出现的地区变化规律是 ， ，

。（9分）

（4）为了研究黄赤交角对地球自然环境的影响，假设黄赤交角变为0°，这时，在地球上将可能会出现的自然现象有（8分） （ ）

A．太阳终年直射赤道 B．各地全年昼夜平分C．各地气温都无日变化

D．各地都无四季变化E．无大气环流现象 F．自然地理环境无区域差异

word/media/image11_1.png（5）假设黄赤交角变为35°，这时，地球上北半球夏至日正午太阳高度将自 （纬度）纬线向南、北降低；在地球上“五带”的划分中，与现在相比，范围将扩大的是 带和 带。（12分）

13．（2001·上海地理卷十五题）读下图回答问题。（20分）

(1)图中北纬66°34′处的昼长为 小时。（4分）

(2)下列四地中，这一天的正午太阳高度最大的是（4分） ( )

A．新加坡(约1°N) B．广州(约23°N)

C．悉尼(约33°S) D．北京(约40°N)

(3)图示日期所在的季节，亚热带气候区大陆东部的河流处于 (洪水期、枯水期)；西部的气候特征为 　 。（12分）

参考答案

一、选择题

1．B 通过所给表格计算出①地当日昼长14小时、②地当日昼长11小时22分钟、③地当日昼长13小时零8分钟。纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。所以①纬度最高，②纬度最低。故选B。

2．C 如果③为北京，可计算出北京当日昼长为13小时零8分钟，次日昼长为13小时10分钟。昼长大于12小时且逐渐变长，所以此时为春分到夏至之间，故选C。

3．A 若图所示6月22日状况，根据图中曲线变化，首先判断出三根曲线中最上面一根是正确的，然后读出北纬40°-50°昼长大约为15小时～16小时20分，而南北半球则关于赤道对称，即北半球的昼长就是南半球的夜长。故选A。

4．D 若该图表示南半球的状况，则越往南日出越早，白昼越长，选A或D。又此时为北京时间12点，所以

150°W为18点。位于昏线附近，故选D。

5．C 若EF为赤道，则H、P之间与EF垂直的线段为地轴，从图中可以看出晨昏线和地轴夹角为20°，

P为70°N，即70°N及其以北出现极昼，这种现象应该发生在太阳直射点在20°N及其以北，故选C。

6．D 若O为北极点，H、P为晨昏线与某纬线的两个交点，则可知弧HP为昼弧或夜弧。设弧HP为昼弧，北半球昼短夜长，是冬至前后。弧的中间为12时，求出E点是18时。设其为夜弧，北半球昼长夜短，是夏至前后。弧的中间为0时，求出E点是6时。故选D。

7．C a是经线，Q点为晨昏线与该经线交点，地方时为5：30（12点之前，只能是晨线与该经线交点），说明Q点处于日出，由此可推出其昼长（12-5：30）×2＝13小时＞12时，昼大于夜，当地为夏半年，故选C。

8．D 地方时为2：30（12点之前，仍然只能是晨线与该经线交点），说明Q点处于日出，由此可推出其昼长（12-2：30）×2＝19小时＞12时，昼远大于夜，说明当地纬度高是接近极昼夜的地方，故选D。

9．A 4月和9月接近二分日，且位于低纬，昼夜长短变化较小，日出日落时间应接近6时和18时，而B选项的17时和D选项的5时均差近1小时，所以错误。C选项在低纬即使6月份昼长也不可能达到15个小时，日出时间也就不能早到4点半，错误。故选A。

10．B 南极附近是极昼现象，因此此时北极附近是极夜现象；M点是北极附近晨昏线的纬度最高点，所以M点所在经线时间应该是12点；最后根据材料中给出的Q、P两点的经度差为900，判断出M、P经度差为450，P又在M的东侧，所以P地所在经线的地方时是15时。故选B。

11．C 此时为7月份，北极附近应为极昼现象。夏至时北极圈及其以北出现极昼，晨昏线的纬度最高点也就是图中的M点位于北极圈上，7月份时极昼的范围略有减小，晨昏线的纬度最高点M点应略向北移，故选C。

二、综合题

12．（1）C （2）北温带（3）出现极夜的地区逐渐扩大 （太阳直射点至EF时）南极圈及以南地区全部为极夜，之后，出现极夜的地区逐渐缩小（4）ABD （5）35°N 热带 寒带

13．（1）24 （2）B（3）洪水期 高温干旱或炎热干燥

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/13285803b4daa58da0114a32.html