晨昏线将地球上纬线分为昼弧与夜弧两部分,昼弧与夜弧的长短决定了昼长与夜长,弧度15°为1小时。在同一纬线上昼夜长短是相同的,日出、日落时间也相同。晨线与某地纬线的交点为日出时刻,昏线与纬线的交点为日落时刻。春、秋二分日全球昼夜等长,各个地方均为6时日出、18时日落;赤道终年昼夜平分,6时日出、18时日落;其他时间除赤道外各纬度昼夜长短均不一样,日出、日落时间不同。当太阳直射北半球时,北半球各地昼长夜短,且越往北昼越长,北极地区出现极昼,极昼范围为北纬(90°—太阳直射点的纬度)以北地区;南半球各地昼短夜长,越往南夜越长,南极地区出现极夜,极夜范围为南纬(90°—太阳直射点的纬度)以南地区。太阳直射南半球时,则相反。太阳直射点纬度与出现极昼、极夜的纬度范围互余。昼夜长短通常通过计算经度差来判断,某一地点昼弧所跨经度数乘以4分钟就得到昼长,需要注意的是侧视图中通常可以看见一半昼弧,要把另外一半也考虑在内。一般图中都是等分经度的,30°、45°、15°等为一格,计算比较方便。得到昼长时间以后可以采用正午12-昼长/2=日出时间,12+昼长/2=日落时间。如图2中E点昼夜等长均为12时,6时日出、18时日落;图2中A点正好位于晨线上,为4时日出,20时日落,昼长为16小时,也可以根据A所在昼弧跨经度120°乘以2乘以4分钟得出16小时昼长。
5、判断正午太阳高度
正午太阳高度与太阳高度的区别:太阳高度是指阳光与地平面的夹角,在一天中太阳高度是随着太阳的升起落下不断变化的;而正午太阳高度则是指一天中太阳高度最大,地方时为12时的太阳高度。在太阳直射点上正午太阳高度为90°,其他地区正午太阳高度可以根据H=90°-所求地纬度与直射点相距纬度来计算;同一纬度正午太阳高度角相同;正午太阳高度的分布规律为由直射点所在纬度向南北递减,离直射点纬度越近正午太阳高度角越大。如图1中F点正午太阳高度为90°,B点正午太阳高度为90°-23°26’=66°34’;C点的正午太阳高度为90°-(66°34’-23°26’)=46°52’
6、判断季节、日期
根据晨昏线及太阳直射点的位置来判断季节,二分日晨昏线过极点与经线重合,其他时间与经线斜交;二至日晨昏线与极圈相切,其他时间则斜交。太阳直射点在北半球则北半球为夏半年,在南半球则北半球为冬半年。地球上通常有两个日期分布,其界线分别为:180°日界线和地方时为24时或0时这条经线;当地球上只有一个日期时,则180°经线就是0时或24时经线;当地球两个日期平分,则180°经线的地方时12时。如图3所示太阳直射赤道,为春、秋分日,图中180°与150°W两条经线为两个日期的分界线。