浅析昼夜长短及正午太阳高度变化规律

李先辉

纵观近几年的高考地理试题，常常会有关于昼夜长短的变化规律和正午太阳高度的考题。此类题目重点是考查学生分析问题、解决问题的能力及空间转换能力，难度较大，考生掌握情况不乐观。因此在高一的新授课学习和高三的复习备考中，教师应予以特别重视。通过多年的教学实践及对学生本部分知识的接受情况分析，我将昼夜长短和正午太阳高度的变化规律总结为以下三个方面。

一、昼夜长短变化的基本规律

（一）昼夜长短的静态定性规律

1.太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼大于夜，且越向高纬度，昼越长，另一半球则反之。例如，春分日到秋分日太阳直射在北半球，北半球昼大于夜，且越往北昼越长;秋分日到第二年春分日太阳直射点位于南半球，北半球昼小于夜，且越往北昼越短。2.夏至日，北半球各地昼达到一年中最大值，北极圈及其以北出现极昼现象，南半球反之;冬至日，北半球各地昼达到一年中最小值，北极圈及其以北出现极夜现象，南半球反之。

（二）昼夜长短的动态变化规律

太阳直射点北移（冬至日到夏至日），北半球昼渐长，夜渐短，南半球反之。直射点南移（夏至日到冬至日），北半球昼渐短，夜渐长，南半球反之。

二、昼夜长短判断的实用规律

1.纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大;太阳直射点纬度越高，各地昼长和夜长之差越大。

2.极点极昼极夜各约半年，极圈的极昼和极夜各一天，北极极昼的天数（夏半年）多于南极极昼的天数（冬半年）。

3.二分日全球昼夜平分（日出6点，日落18点，昼=夜=12小时），赤道上永远昼夜平分（日出6点，日落18点，昼=夜=12小时）。

4.直射某点时，并不一定是该点昼最长的时候。

5.纬度关于赤道对称，则昼夜长短相反。

6.直射点关于赤道对称，某纬度昼夜状况相反。

三、正午太阳高度变化的基本规律

（一）正午太阳高度的空间（纬度）变化规律

从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减;离直射点距离越近（纬度差越小），正午太阳高度越大。

1.夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减（如图中D折线所示），北回归线及其以北地区正午太阳高度达到最大值，南半球各地太阳高度达到最小值。

2.冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减（如图中C折线所示），南回归线及其以南地区正午太阳高度达到最大值，北半球各地太阳高度达到最小值。

3.春秋分：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减（如图中E折线所示）

根据上图和正午太阳高度的纬度变化规律可以进一步推出如下规律：春分日到秋分日，正午太阳高度由太阳直射的北半球某纬度向南北两侧递减;秋分日到第二年春分日，正午太阳高度由太阳直射的南半球某纬度向南北两侧递减。

（二）正午太阳高度的年（时间）变化规律

太阳直射点的回归运动导致各地正午太阳高度的周年变化，总的规律是太阳直射点移近该地，该地正午太阳高度增大，太阳直射点远离该地，该地正午太阳高度 H=90°-|φ±δ|当地纬度±太阳直射点纬度（H为正午太阳高度，φ为某地纬度，δ为直射点纬度，若φ与δ在赤道同侧取“-”，不同侧则取“+”）。

1.回归线之间的地区：正午太阳高度最大值为90°，全年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值。（图A）

2.回归线上：正午太阳高度的最大值为90°，全年有一次太阳直射现象，即一年中有一个正午太阳高度最大值（图B）

3.回归线至极点之间的地区：正午太阳高度最大值小于90°，全年没有太阳直射现象。一年中有一个正午太阳高度最大值。（图C）

根据上图和正午太阳高度的年变化规律可以进一步推出如下规律：冬至日到第二年夏至日，北回归线及其以北各地正午太阳高度每日逐渐增大，南回归线及其以南各地太阳高度逐日缩小;夏至日到冬至日，北回归线及其以北各地正午太阳高度每日逐渐缩小，南回归线及其以南各地太阳高度逐日增大。

以上是昼夜长短和正午太阳高度变化的基本规律，因為篇幅问题，笔者不再讲解具体的例题。本部分知识是高考的重点和难点，希望广大学生能结合习题，运用规律，强化训练，以期达到对本部分知识的熟练掌握。