1.日出、日落方位
(1)太阳直射赤道时,即春秋分日,全球各地日出正东方,日落正西方。
(2)太阳直射点位于北(南)半球时,全球各地(除极昼极夜地区外)日出东北(东南)、日落西北(西南)。
(3)正好出现极昼的地方,北半球正北升起、正北落下,南半球正南升起、正南落下。
(4)日影朝向,始终在太阳方位的相反方向。正午,直射点日影消失;直射点以北,日影朝北;直射点以南,日影朝南。极点例外,北极点日影都朝南、南极点日影都朝北(出现极昼时)。
2.昼夜长短时空分布规律
(1)对称规律
①同一纬线上各点昼夜长短相同(同线等长)。
②纬度相同的南北半球两地,在同一天,北半球一地的昼长等于南半球另一地的夜长。例如,夏至日60°N纬线上各地昼长为18小时29分,则当日60°S纬线上各地夜长为18小时29分。
(2)递增规律:太阳直射点所在的半球为夏半年,昼长夜短,且纬度越高,昼越长。另一半球为冬半年,昼短夜长,且纬度越高,夜越长。北半球夏至日,北半球的各纬度昼长达到一年中的最大值,极昼的范围也达到最大,南半球反之。北半球冬至日,北半球各纬度的昼长达到一年中的最小值,极夜的范围达到最大,南半球反之。太阳直射赤道时(即春分、秋分),全球各地昼夜平分。
(3)变幅规律:赤道全年昼夜平分;纬度越高,昼夜长短的变化幅度越大。
(4)极昼、极夜规律:太阳直射点位于北半球时,北极四周出现极昼(南极四周出现极夜);太阳直射点位于南半球时,南极四周出现极昼(北极四周出现极夜);太阳直射位于赤道时,全球没有极昼极夜现象发生。极昼(极夜)的起始纬度=90°-太阳直射点的纬度。南、北极圈上,一年中只有一天极昼(极夜),南、北极点各约有半年极昼、半年极夜,纬度愈高,极昼(极夜)出现的天数愈多。北极地区极昼天数多于南极地区,主要是因为北半球冬半年,地球公转经过近日点附近,角速度、线速度较大,公转需时间较少,此时正值北极地区极夜,南极地区极昼;而在北半球夏半年时,公转速度较慢,运行时间较长,此时正值北极地区极昼,南极地区极夜。
3.昼夜长短的计算与判断
(1)根据某纬线的昼弧或夜弧特点进行计算
昼(夜)长时数=昼(夜)弧度数/15°
(2)根据日出、日落地方时进行计算
地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份。
①昼长=(12-日出时间)×2=(日落时间-12)×2
②夜长=(24-日落时间)×2=日出时间×2
(3)昼夜长短的判断应注意以下几点
①同一纬线上各点的昼夜长短相等。
②南北半球纬度数相同的地区昼夜长短“对称”分布,即北半球各地的昼长与南半球相同纬度地区的夜长相等,例如40°N的昼长等于40°S的夜长。
③春、秋分日,全球各地昼夜平分,昼夜均为12小时。
④赤道上终年昼夜平分,昼夜均为12小时。