受百度网友0bd14eb的启发,我说说我的理解
夏至时,太阳直射北半球,晨昏线把纬线圈分割成昼弧和夜弧”
因为不同纬度随着地球自转时运动的速度并不一致,所以不能简单地以经过它的纬线长度或昼弧长度来判断它的白昼长度,而应该是昼弧与纬线长的占比。
但是因为同纬度地球自转的速度是一致的,我们可以说,一个地点的昼长可以化作它在所在纬线上作圆周运动时位于昼弧的时长
如果设在北纬某度,地球自转速度是vkm/h,
那么昼长=昼弧/v,夜长=夜弧/v。
又,一天约有24个小时,昼长+夜长=24,即(昼弧+夜弧)/v=24
经过计算(此处省略步骤),得
昼长/夜长=昼弧/夜弧
昼长/24=昼弧/所在纬线长
OK,也就是说,昼弧占所在纬线长度的比越大,白昼越长。
如图
示意图
图画的不好,字难看请见谅
横的是纬线,黑色部分表示它的昼弧长度,红色部分表示夜弧长度
竖的黑线表示晨昏线
如图1,容易看出来,纬度越高,夜弧(红)就越短,昼弧就越长,那么白昼也就越长
所以夏至日越往北昼越长,
如图2,夏至日,太阳直射北回归线,赤道的太阳直射角是(90°-23.5°)=67.5度,地轴垂直于赤道,所以晨昏线(始终竖直)与地轴的夹角是23.5°。所以,垂直于晨昏线的水平线(图1剖面线)经过赤道与晨昏线的交点,在夜半球与南回归线相交。所以,赤道上的点永远昼夜平分。