[科普中国]-晨昏线

简介

晨昏线指地球上迎着太阳的昼半球与背着太阳的夜半球之间的分界线，也称晨昏圈。晨昏圈把它所通过的纬线圈分成昼弧和夜弧，昼弧与夜弧的长短可表示该纬线圈昼夜长短的状况。由于地球不停地以1个太阳日为周期的自转，晨昏圈在地面上不断地移动，其周期也为1个太阳日（24小时），从而产生了昼夜更替现象。由于黄赤交角的存在，使地球公转过程中各纬线圈上昼弧与夜弧的长度不断地发生变化，从而产生了昼夜长短的变化。晨昏圈是地球上的大圈，但由于大气的散射作用等，在日出以前和日没以后天空仍较明亮，因此它实际上要比大圈略小些。1

晨昏线的判读由于地球是一个不发光、不透明的球体，所以同一时间里，太阳只能照亮地球的一半。向着太阳的半球是白天（昼半球），背着太阳的半球是黑夜（夜半球）。昼半球和夜半球的分界线（圈）叫晨昏线（圈）。它是由晨线和昏线组成。其中顺着地球自转方向，从白昼变为黑夜的界限是昏线，从黑夜变为白昼的界限是晨线。在日照图上，晨线和昏线的判断方法，一是根据地球自转方向判断：顺着地球自转方向，由昼半球过渡到夜半球的分界线是昏线，由夜半球过渡到昼半球的分界线是晨线。二是根据昼夜半球判断：位于昼半球西部边缘与夜半球的分界线为晨线，位于昼半球东部边缘与夜半球的分界线为昏线。赤道上地方时为6时的是晨线，18时是昏线。2

晨昏线的特点（1）如果把地球看作一个正球体，同时不考虑大气对太阳光线的散射作用，那么，地球上昼半球与夜半球的面积应相等，即晨昏圈是一个过球心的大圆，且平分地球。

（2）晨昏线平面与太阳光垂直。晨昏线上的各点太阳高度为0，昼半球上的各点太阳高度大于0，夜半球上的各点太阳高度小于0。

（3）晨昏线永远平分赤道。

（4）晨昏线只有在春、秋分时才与经线圈重合。

（5）晨昏线在夏至、冬至时与极圈相切。

（6）晨昏线自东向西移动15°/小时，与地球自转方向相反。

晨昏线的移动一般地，如果地轴的倾斜方向不变，晨昏线在如图1～3范围内移动。1、2、3分别表示夏至、春秋分、冬至日时晨昏线的位置。即3月21日与9月23日晨昏线与经线圈重合，导致全球昼夜平分；6月22日摆动幅度最大，导致北半球昼最长，南半球夜最长；12月22日摆动幅度也最大，导致南半球昼最长，北半球夜最长。

佐证与梳理：晨昏线移动简图，圆：可视为地球上的取向子午线（圈），它是连续的取向于太阳零界点方向，并于地球上的经线连续重合；也可视为地域的固定子午线，地域子午线确定了地域的晨昏线，正午时点的地域晨昏线（圈）是取向于太阳方向。1、2、3线表示取向于方向，并且是晨昏线（圈）位移的规律。其中设定1线为夏至日时间点的晨昏线（圈），它将地球上的纬度线相切成交角为正负23.26度，构成了夏至日的北极圈成极昼；南极圈成极夜。设定3线为冬至日时间点的晨昏线（圈），则反之。设定2线为春秋二分日时间点的晨昏线（圈），晨昏圈与经圈重合的。

相关联系（1）晨昏线与地方时

晨线与赤道的交点所在的经线地方时为6时，昏线与赤道的交点所在的经线地方时为18时；另外，经晨昏线与纬线圈的切点的经线，位于昼半球的经线地方时为12时，位于夜半球的经线地方时为24时。

（2）晨昏线与节气及太阳直射点

如果晨昏线经过极点，与某一经线圈重合，则节气为春、秋分，太阳直射赤道；如果晨昏线与极圈相切，也就是与地轴交角最大，分两种情况：一是北极圈及以北为极昼，则为夏至，太阳直射北回归线；二是北极圈及以北的极夜，则为冬至，太阳直射南回归线。

（3）晨昏线与昼夜长短

晨昏线将纬线圈分成两部分，即昼弧和夜弧，昼弧与夜弧的长短决定了位于该纬线圈上的点的昼夜长度。春、秋分，晨昏线平分所有纬线圈，全球各地昼夜相等；太阳直射南半球时，北半球昼短夜长，纬度越高，昼越短；太阳直射北半球时，北半球昼长夜短，纬度越高，昼越长，南半球与之相反。

（4）若α最大，则晨昏线（圈）与极圈相切。极圈内极昼或极夜范围最大，若北极圈内极昼（南极圈内极夜），则太阳直射北回归线，此时为北半球夏至日；若北极圈内极夜（南极圈内极昼），则太阳直射南回归线，此时为北半球的冬至日。

（5）α的变化情况可以反映各纬度的昼夜长短情况（以北半球为例），当太阳直射北半球，若α增大，则昼变长，若α减小，则昼变短，这段时间里昼长始终大于夜长；当太阳直射南半球，若α增大，则昼变短，若α减小，则昼变长，这段时间里昼长始终小于夜长。

（6）昼半球的中心是正午12点,夜半球的中心是凌晨0点。

（7）在山上(或飞机上)看日出,时间比本地地方时早。3

晨昏线与经线、纬线的关系一般地，在春、秋分日时，晨昏线与经线重合，即晨昏线要过南北极点。其余任何时候，晨昏线都与经线斜交（即晨昏线不经过南北极点），其夹角范围为0~23°26′。在二至日时，其夹角最大，为23°26′。当晨昏线与经线相交时，其夹角与此时太阳直射点所在的纬度值相等。

在春、秋分日，晨昏线与经线重合，故晨昏线与纬线垂直。其余任何时候，晨昏线都与纬线斜交，但是总可以找到两条与之相切的纬线，它们分别是刚好出现极昼、极夜的两条纬线。如6月22日，太阳直射23°26′N，故晨昏线与经线成23°26′的夹角，与66°34′N、66°34′S相切。

晨昏线的应用根据晨昏线在地球上的位置、走向及其与其他地理线、点、面的关系，可以解决许都有关地球运动的问题。

（1）确定地球的自转方向，晨昏线自东向西移动15°/小时，与地球自转方向相反。

（2）确定东西经度

以0°经线为起点，随自转方向经度数增大的为东经度，反之为西经度。

（3）确定地方时

①经过赤道与晨线交点的那条经线上的地方时为6时，经过赤道与昏线交点的那条经线上的地方时为18时。

②太阳直射点所在经线上的地方时为正午12时，与之相对组成经线圈的那条经线上的地方时为0时（或24时）。

（4）确定日期和时间

①晨昏线经过南北两极，与某一经线圈重合，与所有纬线圈垂直相交，可判定这一天为3月21日前后或9月23日前后。

②晨昏线与南北极圈相切，北极圈内出现极昼现象，可判定这一天是6月22日前后。

③晨昏线与南北极线圈相切，北极圈内出现极夜现象，可判定这一天是12月22日前后。

（5）确定太阳直射点的位置

日照图上平分昼半球的经线的经度就是太阳直射点的经度。太阳直射点的纬度需要根据与晨昏线相切的纬线的纬度来确定，若与晨昏线相切的纬线的纬度为a，则太阳直射点的纬度为90°-a.

（6）确定昼夜长短

某地的昼长等于该地所在纬线圈与晨线和昏线两交点之间的弧线（即昼弧）所跨的时区数，夜长等于该地所在纬线圈上夜弧所跨的时区数。

（7）确定日出日落时间

某地的日出时间就是该地所在纬线与晨线的交点上的时间（地方时），日落时间就是该地所在纬线与昏线的交点上的时间（地方时）某地如初日落时间的计算公式是12±昼长/2。

（8）确定极昼极夜的范围

晨昏线与哪个纬线圈相切，该纬线圈与极点之间的纬度范围内就会出现极昼或极夜现象，南北半球的极昼、极夜现象正好相反。4