极昼极夜 极昼极夜是什么意思 极昼极夜时间计算

在南北两极地区，经常出现极端昼夜现象。那么，极端的昼夜是什么意思呢？所谓极昼极夜，就是一天24小时不分昼夜，极夜往往伴随着一些惊人的奇观。其实自然界的一切都有规律的思想，极端的昼夜也是如此。那么，极端昼夜的时间可以计算吗？我们来了解一下极端昼夜的计算方法。

极端的昼夜是什么意思

极限日:

极端日，也称为永恒日或午夜太阳，是地球极地地区一天中太阳在地平线以上的现象，这意味着一天的长度等于24小时。

极端日的出现是有规律的:极端日现象会出现在太阳直射点所在的哪个半球。极端日与太阳直射点的纬度有关，边界与极点的纬度差就是太阳直射点的纬度。

极夜:

极夜，又称永恒之夜，是地球两极地区的太阳在一天内处于地平线以下的现象，即夜长24小时。北极和南极都有极端的昼夜。一年之内，连续六个月有极端的日日夜夜。在恒星月的极夜，月亮能看到半个月，但另一半不能。

极端昼夜时间的计算

从北半球春分前后开始，太阳在北极圈内一整天都不落下，白天一天24小时。这是极地特有的“极日”。

从北半球秋分前后开始，是北极圈的不同景象。太阳一整天都没有出来，一天24小时都是在漫漫长夜中度过，这是极地特有的“极夜”。

太阳的直射点向北移动，直接到达赤道，这是北半球的春分点。从这一天开始，北极的太阳空一整天都不落下，白天一天24小时，这就是“极端日”现象。随着太阳的直射点北移，北半球的极日逐渐扩大，夏至延伸到北极圈。极端日的午夜左右，但可以看到太阳从西北日空斜落，与真北点的地平面稍有接触，朝东北日空斜升。这种场景只出现在北极圈的夏至。越靠近北极，极端的日子持续的日子越多，中午太阳的高度越低，斜射的阳光越强。北极的极昼持续了191天。

北半球秋分之后，北极又开始出现另一个景象。太阳并不是一整天都在升起，而是一天24小时都在漫漫长夜中度过。这就是“极夜”现象。这种现象只存在于北极圈的冬至。离北极越近，极夜持续的天数越多。北极的极地之夜持续了174天。

还需要指出的是，在北半球春分之前，太阳直射南半球，北极圈不会有极端的一天。北半球秋分前，太阳直射北半球，北极圈不会有极夜。

地球上昼夜长短主要由太阳赤纬和当地纬度决定。考虑到这两个因素，一个地方一天的长度可以用下面的公式来计算:

其中d为日长，δ0为太阳赤纬，ψ为地理纬度。

从这个公式可以算出，北极从春分开始，极日开始；从秋分开始，极夜开始。可以计算出北极的极地日数是186，极地夜数是179。

但除了太阳赤纬和当地纬度，昼夜长短也受太阳视半径和大气折射的影响。前面的公式把太阳看成一个质点，但是太阳的表观圆面很大，平均表观半径在16′左右，在计算昼夜长度时要考虑到这一点。大气折射的影响主要是光通过地球大气层的连续折射。当太阳在地面以下35英尺时，我们已经看到它在地面以上，从而延长了白天。

这两个因素的总效果是，当太阳中心在地面以下51英尺时，一天开始，前面的公式变成:

d = 2/15弧cos

用这个公式计算，北极从3月19日开始，极地日开始；9月26日

极地之夜从7日开始，使北极的极地日和极地夜分别变成191天和174天。