淺析晝夜長短及正午太陽高度變化規律

李先輝

縱觀近幾年的高考地理試題，常常會有關于晝夜長短的變化規律和正午太陽高度的考題。此類題目重點是考查學生分析問題、解決問題的能力及空間轉換能力，難度較大，考生掌握情況不樂觀。因此在高一的新授課學習和高三的復習備考中，教師應予以特別重視。通過多年的教學實踐及對學生本部分知識的接受情況分析，我將晝夜長短和正午太陽高度的變化規律總結為以下三個方面。

一、晝夜長短變化的基本規律

（一）晝夜長短的靜態定性規律

1.太陽直射點在哪個半球，哪個半球晝大于夜，且越向高緯度，晝越長，另一半球則反之。例如，春分日到秋分日太陽直射在北半球，北半球晝大于夜，且越往北晝越長;秋分日到第二年春分日太陽直射點位于南半球，北半球晝小于夜，且越往北晝越短。2.夏至日，北半球各地晝達到一年中最大值，北極圈及其以北出現極晝現象，南半球反之;冬至日，北半球各地晝達到一年中最小值，北極圈及其以北出現極夜現象，南半球反之。

（二）晝夜長短的動態變化規律

太陽直射點北移（冬至日到夏至日），北半球晝漸長，夜漸短，南半球反之。直射點南移（夏至日到冬至日），北半球晝漸短，夜漸長，南半球反之。

二、晝夜長短判斷的實用規律

1.緯度越高，晝夜長短的變化幅度越大;太陽直射點緯度越高，各地晝長和夜長之差越大。

2.極點極晝極夜各約半年，極圈的極晝和極夜各一天，北極極晝的天數（夏半年）多于南極極晝的天數（冬半年）。

3.二分日全球晝夜平分（日出6點，日落18點，晝=夜=12小時），赤道上永遠晝夜平分（日出6點，日落18點，晝=夜=12小時）。

4.直射某點時，并不一定是該點晝最長的時候。

5.緯度關于赤道對稱，則晝夜長短相反。

6.直射點關于赤道對稱，某緯度晝夜狀況相反。

三、正午太陽高度變化的基本規律

（一）正午太陽高度的空間（緯度）變化規律

從太陽直射點所在緯線分別向南北兩側遞減;離直射點距離越近（緯度差越小），正午太陽高度越大。

1.夏至日：正午太陽高度由北回歸線向南北兩側遞減（如圖中D折線所示），北回歸線及其以北地區正午太陽高度達到最大值，南半球各地太陽高度達到最小值。

2.冬至日：正午太陽高度由南回歸線向南北兩側遞減（如圖中C折線所示），南回歸線及其以南地區正午太陽高度達到最大值，北半球各地太陽高度達到最小值。

3.春秋分：正午太陽高度由赤道向南北兩側遞減（如圖中E折線所示）

根據上圖和正午太陽高度的緯度變化規律可以進一步推出如下規律：春分日到秋分日，正午太陽高度由太陽直射的北半球某緯度向南北兩側遞減;秋分日到第二年春分日，正午太陽高度由太陽直射的南半球某緯度向南北兩側遞減。

（二）正午太陽高度的年（時間）變化規律

太陽直射點的回歸運動導致各地正午太陽高度的周年變化，總的規律是太陽直射點移近該地，該地正午太陽高度增大，太陽直射點遠離該地，該地正午太陽高度 H=90°-|φ±δ|當地緯度±太陽直射點緯度（H為正午太陽高度，φ為某地緯度，δ為直射點緯度，若φ與δ在赤道同側取“-”，不同側則取“+”）。

1.回歸線之間的地區：正午太陽高度最大值為90°，全年有兩次太陽直射現象，即一年中有兩個正午太陽高度最大值。（圖A）

2.回歸線上：正午太陽高度的最大值為90°，全年有一次太陽直射現象，即一年中有一個正午太陽高度最大值（圖B）

3.回歸線至極點之間的地區：正午太陽高度最大值小于90°，全年沒有太陽直射現象。一年中有一個正午太陽高度最大值。（圖C）

根據上圖和正午太陽高度的年變化規律可以進一步推出如下規律：冬至日到第二年夏至日，北回歸線及其以北各地正午太陽高度每日逐漸增大，南回歸線及其以南各地太陽高度逐日縮小;夏至日到冬至日，北回歸線及其以北各地正午太陽高度每日逐漸縮小，南回歸線及其以南各地太陽高度逐日增大。

以上是晝夜長短和正午太陽高度變化的基本規律，因為篇幅問題，筆者不再講解具體的例題。本部分知識是高考的重點和難點，希望廣大學生能結合習題，運用規律，強化訓練，以期達到對本部分知識的熟練掌握。