地球昼夜变化之谜
旭日东升,预示着新的一天已经开始;夕阳西下,则意味着黑夜即将来临。在地球上,人们总是这样经历着白天和黑夜的变化。
地球上昼夜变化是怎样形成的呢?原来,地球在围绕太阳自西向东旋转的同时,它还在围绕着自己的轴自西向东不停地自转。地球自转一周,约为24小时。地球在自转的过程中,面对太阳的一半,被太阳光照得很明亮,这就是白昼,称为“昼半球”;而背着太阳的一半,被地球自身的阴影所笼罩,太阳光照射不到,这就是黑夜,称为“夜半球”。昼夜两半球之间的界线是一个圆圈,叫做“晨昏圈”。由于地球不停地自转,昼夜两半球在相互交替的过程中,白天变成黑夜,黑夜又变成了白天。地球上不仅有昼夜交替的变化,还有昼夜长短的变化。除赤道外,地球上每个地方的昼夜都不是等长的。无论是南半球还是北半球,冬半年总是昼长短于夜长,而夏半年正相反,夜长短于昼长。
地球上最奇特的昼夜变化是“极昼”和“极夜”现象。当北半球冬季来临时,北极圈以内地区,人们暂时告别了太阳,太阳在很长一段时间内都不出现,这里每天连续24小时都是黑夜,称为“极夜”。与此同时,在南极圈以内地区,太阳不再东升西落,而是一直挂在半空中,而且在很长的一段时间内,这里根本就没有黑夜,总是光亮的白天,这就叫“极昼”。在南北极圈以内地区,出现极昼或极夜的天数也不相同,纬度越高,极昼或极夜的天数就越多。在地球的南、北两极,极昼和极夜各为半年,而在南、北极圈,极昼和极夜都只有一天。
极昼和极夜的产生,是因为地球赤道平面与地球围绕太阳公转的黄道平面间有23°30′的交角,因此入射地球的阳光并不垂直于地球的自转轴,这使地球的一端24小时内都有阳光照射,而在另一端24小时内全不见阳光,从而在地球上出现了极昼和极夜的现象。