昼夜长短的变化规律、判断和计算

春分过后，昼夜长短平分，调整作息以适应自然规律。 #生活知识# #小常识# #天气变化小贴士#

昼夜长短的变化和计算考点包括昼夜长短的变化规律、昼夜长短变化的判断方法、昼夜长短的计算、昼夜长短的应用等，昼夜长短的变化和计算详情如下：

知识清单

1．昼夜长短反映日照时间的长短。

2．昼夜长短的变化(以北半球为例)

时间

昼夜长短

分布规律

特殊现象

夏半年

昼长夜短

纬度越高，昼越长，夜越短，至北极四周为极昼

夏至日太阳直射北回归线，北半球昼最长、夜最短，北极圈及其以北地区皆为极昼

冬半年

昼短夜长

纬度越高，昼越短，夜越长，至北极四周有极夜现象

冬至日太阳直射南回归线，北半球昼最短、夜最长，北极圈及其以北地区出现极夜现象

春秋

分日

昼夜等长

均为12时

[特别提醒](1)太阳直射某地，该地不一定昼最长、夜最短，北半球各地夏至日这一天昼最长，南半球各地冬至日这一天昼最长。

(2)太阳直射点的纬度越高，地球上各地昼夜相差越大，出现极昼、极夜的范围越大。

(3)同一纬线上各地同一天的昼夜长短相等(日出、日落地方时也相同)；同一纬线的昼夜长短在一年中有两个日期相同(除二至日)，且这两个日期近似关于二至日对称。

一、昼夜长短变化规律

1.季节变化规律

春、秋分日全球各地均昼夜等长，且距春分(秋分)日越近的日期，昼夜长短差值越小。

2.纬度分布规律

①对称规律：南北半球纬度数相同的地区昼夜长短“对称”分布，即北半球各地的昼长与南半球相同纬度的夜长相等，例如23°26′N的昼长等于23°26′S的夜长。

②递增规律：太阳直射点所在半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长。另一半球昼短夜长，且纬度越高，夜越长。

③变幅规律：赤道处全年昼夜平分;纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。

④极昼、极夜规律：极昼(极夜)的起始纬度=90°—太阳直射点的纬度。纬度愈高，极昼(极夜)出现的天数愈多。

⑤昼夜长短状况规律：太阳直射在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球高纬白昼时间越长。与太阳直射点的移动方向无关。

3.知识讲解

读下图，回忆下列问题。

(1)图1太阳直射南回归线(纬线)，此时全球昼夜长短的分布规律是北半球昼短夜长，纬度越高，昼越短夜越长，北极圈内出现极夜；南半球相反；赤道昼夜平分。

(2)图2太阳直射赤道(纬线)，此时全球昼夜长短的分布规律是全球昼夜平分。

(3)图3太阳直射北回归线(纬线)，此时全球昼夜长短的分布规律是北半球昼长夜短，纬度越高，昼越长夜越短，北极圈内出现极昼；南半球相反；赤道昼夜平分。

(4)图1—图2—图3，全球昼夜长短的变化规律：北半球白昼逐渐变长，由最短变为最长，黑夜逐渐变短，由最长变为最短；南半球相反。

提示：

(1)太阳直射某地，该地不一定昼最长夜最短，北半球各地夏至日这一天昼最长，南半球各地冬至日这一天昼最长。

(2)昼变长夜变短不等于昼长夜短，如北半球昼变长说明太阳直射点向北移动，但太阳可能直射南半球，此时北半球昼短夜长。昼变短夜变长与昼短夜长亦是同样道理。

(3)太阳直射点的纬度越高，地球上各地昼夜相差越大，出现极昼、极夜的范围越大。

(4)同一纬线上各地同一天的昼夜长短相等，日出、日落地方时也相同;同一纬线的昼夜长短在一年中两个日期相同(除南、北回归线)，且这两个日期近似关于二至日对称。

二、昼夜长短变化的判断方法：“五看”“五定”

1.看昼夜弧长→定昼夜长短

晨昏线把经过的纬线圈分割成昼弧与夜弧，所求地所在的纬线圈上，若昼弧长于夜弧，则昼长夜短;反之则昼短夜长。赤道上全年昼夜等长。(如图1所示)

2.看太阳直射点位置→定昼夜长短分布

太阳直射点的位置决定昼夜长短的状况。太阳直射在哪个半球(南、北半球)，哪个半球昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。(如图2、图3所示)

3.看太阳直射点移动方向→定昼夜长短变化

太阳直射点的移动方向，决定昼夜长短的变化趋势，纬度的高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球(南、北半球)移动，哪个半球昼将变长，夜将变短;且纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。(如图4所示)

　　4.看太阳直射点的位置和移动方向→定极昼、极夜的范围和变化

(1)太阳直射点纬度与出现极昼、极夜的最低纬度互余。

(2)太阳直射点向北移动，北极点周围极昼范围变大;太阳直射点向南移动，南极点周围极昼范围变大。(如图4所示)

5.看太阳直射点位置→定日出、日落方位

直射点位置日出方位日落方位昼夜长短北半球东北
(北半球早于6时日出)西北
(北半球晚于18时日落)北半球昼长夜短，
南半球昼短夜长赤道正东
(6时日出)正西
(18时日落)昼夜等长南半球东南
(北半球晚于6时日出)西南
(北半球早于18时日落)北半球昼短夜长，
南半球昼长夜短

注：当极圈内有地区出现极昼时，若是北极圈，则出现极昼的地区正北日出、正北日落(0时日出、24时日落);若是南极圈，则出现极昼的地区正南日出、正南日落(0时日出、24时日落)。

三、昼夜长短的计算

1.利用昼夜弧的弧度数计算(下图)

昼(夜)长=昼(夜)弧/15°

2.利用日出、日落时间计算

(1)依据

① 白天：日出、日落时间关于正午12时对称。

② 夜间：日出、日落时间关于0时对称。

③ 上午时长=下午时长。

④ 前半夜时长=后半夜时长。

如下图所示：

　　(2)计算方法

① 昼长时间=日落时间-日出时间=2×(12-日出时间)=2×(日落时间-12)=24-夜长

② 夜长时数＝(日出时间－0)×2＝(24－日落时间)×2

3.利用昼夜长短的分布规律计算

(1)同一纬线上各点昼夜状况、日出和日落时间相同。

(2)南、北半球纬度数相同的两条纬线昼夜时长互等，即南半球某地的昼(夜)长=北半球同纬度数某地的夜(昼)长

4.利用日期的对称性计算(下图)

(1)关于二至日对称的两个时间，如A点和B点，太阳直射点位于同一个位置。

(2)关于二分日对称的两个时间，如B点和C点，太阳直射点位于不同半球，但纬度数相同。

5.根据纬度的分布特点进行计算

①同纬度各地的昼长相等，夜长相等。

②南、北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，即北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等。例如，30°N的昼长等于30°S的夜长，如下图。

四、昼夜长短的应用

1.根据昼夜长短，判断直射点位置

(1)昼夜等长，太阳直射赤道。

(2)北半球昼长夜短，太阳直射北半球。

(3)南半球昼长夜短，太阳直射南半球。

2.根据昼夜长短差值，判断纬度高低

昼夜长短差值越大，纬度越高;赤道地区，昼夜长短差值等于0。

3.根据昼夜长短，判断日出、日落时间

(1)日出时间=12-1/2昼长。

(2)日落时间=12+1/2昼长。

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