白天黑夜和四季是怎么形成的
人類的日常生活和浪漫情懷都為四季所影響，此外，它們還具有最乏味的天文背景。有陽光照到的地方就是晝，沒有陽光照到的地方就是夜，下面由學(xué)習(xí)啦小編為你詳細(xì)介紹白天黑夜和四季知識，一起學(xué)習(xí)。
四季形成的原因
地球上的四季首先表現(xiàn)為一種天文現(xiàn)象，不僅是溫度的周期性變化，而且是晝夜長短和太陽高度的周期性變化。當(dāng)然晝夜長短和正午太陽高度的改變，決定了溫度的變化。四季的遞變?nèi)虿皇墙y(tǒng)一的，北半球是夏季，南半球是冬季;北半球由暖變冷，南半球由冷變熱。晝夜長短和太陽高度，在不同季節(jié)有周期性變化規(guī)律。
從春分經(jīng)夏至到秋分，北半球處于夏半年，南半球處于冬半年。在此期間，北半球晝長夜短，南半球晝短夜長;北極處于極晝，南極處于極夜;北回歸線以北的太陽高度始終大于平均值，南回歸線以南則小于平均值。北回歸線以北太陽升起于東北方的地平圈上，降落于西北方的地平圈上。二分日全球各地太陽均升起于正東方，降落于正西方。
從秋分經(jīng)冬至到春分，北半球處于冬半年，南半球處于夏半年。在此期間，南北半球的晝夜長短、極晝極夜和太陽高度，都同上述情況相反。北回歸線以北太陽升起于東南方的地平圈上，降落于西南方的地平圈上。
從夏至經(jīng)秋分到冬至，北半球由夏半年變?yōu)槎肽?，南半球由冬半年變?yōu)橄陌肽?。在此期間，北半球晝漸短，夜?jié)u長，極晝帶逐漸縮小;南半球晝漸長，夜?jié)u短，極夜帶逐漸縮小。北回歸線以北太陽高度一直在減小，南回歸線以南則在增大。北回歸線以北太陽出升方向由東北變?yōu)闁|南，降落方向由西北變?yōu)槲髂稀Ｇ锓秩沼烧龞|升起，正西降落。
從冬至經(jīng)春分到夏至，北半球由冬半年變?yōu)橄陌肽辏习肭蛴上陌肽曜優(yōu)槎肽?。南北半球的晝夜長短、極晝極夜和太陽高度的變化同上述情況相反。北回歸線以北太陽升起的方向由東南變?yōu)闁|北，降落方向由西南變?yōu)槲鞅薄?/p>
從冬至到春分和從夏至到秋分，全球各地晝長都向平均值(12小時)接近，極晝、極夜的范圍都逐漸縮小。北回歸線以北和南回歸線以南的太陽高度都在向平均值接近。北回歸線以北，太陽升起方向逐漸接近正東，降落方向接近于正西。
從春分到夏至和從秋分到冬至，全球各地晝夜長短都在向極值變化，極晝、極夜的范圍都逐漸擴(kuò)大。北回歸線以北和南回歸線以南的太陽高度也趨向極值。北回歸線以北太陽升、落的方向，分別向東北、東南和西北、西南移動。
由于南北回歸線之間的晝夜長短和太陽高度的變化較復(fù)雜，所占篇幅較多，我們沒有充分地說明，讀者自行總結(jié)出規(guī)律來也是不難做到的。在分析的時候，最好能分成幾個階段來進(jìn)行。例如，在北半球，
可以從春分到太陽直射該地算做一個階段，再到夏至為第二個階段，夏至以后到再次太陽直射為第三個階段，以后可以把到冬至作為下一個階段，由冬至到春分是最后一個階段，太陽完成了一次回歸運動。每個階段晝夜長短、太陽高度、太陽的升落方向及正午時太陽的方向(例如，北半球夏至?xí)r，太陽在正午時位于天頂以北，冬至?xí)r則在天頂以南)，等等，都有較大的變化。
白天黑夜形成的原因
地球是一個不發(fā)光且不透明的球體，同一瞬間陽光只能照亮半個球，被陽光照亮的半個地球是白晝，沒有被陽光照亮的半個地球是黑夜·晝半球和夜半球的分界線(圈)，叫做晨昏線(圈)。
任一瞬間，地球各地所初的晝夜[1] 狀態(tài)可以用太陽高度來表達(dá).太陽高度是太陽高度角的簡稱，表示太陽光線對當(dāng)?shù)氐仄矫娴膬A角.在晝半球上的各地，太陽高度總是大于0度，即太陽在地平線之上;在晨昏線上的各地，太陽高度等于2度，即太陽剛好位于地平線上;在夜半球上的各地，太陽高度總是小于0度，即太陽位于地平線之下.由于地球不停地運動，晝夜也就不斷地交替.晝夜交替的周期，或太陽高度的日變化周期為24小時，叫做一太陽日.太陽日制約著人類的起居作息，因而被用來作為基本的時間單位.此外，太陽日時間不長，使整個地球表面增熱和冷卻不致過分劇烈，從而保證了地球上生命有機(jī)體的生存和發(fā)展.
由于地球的自轉(zhuǎn)地球不同位置同一時刻的晝夜情況是不一樣的,有的是正午,有的是子夜,有的正經(jīng)歷晝夜交替的早晨或傍晚.當(dāng)某地太陽升起到一天中最高位置時,太陽只射在該地所處的經(jīng)線上,這時就是當(dāng)?shù)氐恼?這樣確定的時間叫做地方時(local time).經(jīng)度每相差15度.地方時相差1小時。
由于地軸是傾斜的,所以地球上不同地區(qū)的晝夜長短是不同的。在地球的南北兩極地區(qū)，太陽終年斜射，晝夜長短變化最大。南北半球的高緯度地區(qū)還會出現(xiàn)太陽終日不落或終日不出的現(xiàn)象，即一天24小時都是白天或者都是黑夜，這就是極地地區(qū)的“極晝”和“極夜”現(xiàn)象。在南北極點，有長達(dá)半年的極晝和極夜。
對于晝夜交替現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),取決于哥白尼(Nicolaus Copernicus1473～1543)的日心說:地球饒著太陽公轉(zhuǎn),同時也在自轉(zhuǎn),這就是一個對晝夜交替現(xiàn)象的合理解釋.提出日心說后300年,一名叫傅科(Foucault，Jean-Bernard-Lon1819～1868)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了擺的運動規(guī)律,給日心說提供了有力的證據(jù)。
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時區(qū)：
地球是自西向東自轉(zhuǎn)，東邊比西邊先看到太陽，東邊的時間也比西邊的早。東邊時刻與西邊時刻的差值不僅要以時計，而且還要以分和秒來計算，這給人們帶來不便。
為了克服時間上的混亂，1884年在華盛頓召開的一次國際經(jīng)度會議(又稱國際子午線會議[1] )上，規(guī)定將全球劃分為24個時區(qū)(東、西各12個時區(qū))。規(guī)定英國(格林尼治天文臺舊址)為中時區(qū)(零時區(qū))、東1-12區(qū)，西1-12區(qū)。每個時區(qū)橫跨經(jīng)度15度，時間正好是1小時。最后的東、西第12區(qū)各跨經(jīng)度7.5度，以東、西經(jīng)180度為界。每個時區(qū)的中央經(jīng)線上的時間就是這個時區(qū)內(nèi)統(tǒng)一采用的時間，稱為區(qū)時，相鄰兩個時區(qū)的時間相差1小時。例如，中國東8區(qū)的時間總比泰國東7區(qū)的時間早1小時，而比日本東9區(qū)的時間遲1小時。因此，出國旅行的人，必須隨時調(diào)整自己的手表，才能和當(dāng)?shù)貢r間相一致。凡向西走，每過一個時區(qū)，就要把表撥慢1小時(比如2點撥到1點);凡向東走，每過一個時區(qū)，就要把表撥快1小時(比如1點撥到2點)。并且規(guī)定英國(格林尼治天文臺舊址)為本初子午線，即零時(24時)經(jīng)線。
四季的變化規(guī)律
從春分經(jīng) 夏至到 秋分，北半球處于夏半年，南半球處于冬半年。在此期間，北半球晝長夜短，南半球晝短夜長; 北極處于極晝， 南極處于極夜; 北回歸線以北的太陽高度始終大于平均值， 南回歸線以南則小于平均值。 北回歸線以北太陽升起于東北方的地平圈上，降落于西北方的地平圈上。二分日全球各地太陽均升起 于正東方，降落于正西方。
從秋分經(jīng) 冬至到春分， 北半球處于冬半年， 南半球處于夏半年。在此期間，南北半球的晝夜長短、 極晝極夜和太陽高度，都同上述情況相反。 北回歸線以北太陽升起于東南方的地平圈上，降落于西南方的地平圈上。
從夏至經(jīng)秋分到冬至，北半球由夏半年變?yōu)槎肽辏习肭蛴啥肽曜優(yōu)橄陌肽?。在此期間，北半球晝漸短，夜?jié)u長，極晝帶逐漸縮小;南半球晝漸長，夜?jié)u短，極夜帶逐漸縮小。 北回歸線以北太陽高度一直在減小，南回歸線以南則在增大。 北回歸線以北太陽出升方向由東北變?yōu)闁|南，降落方向由西北變?yōu)槲髂稀?秋分日由正東升起，正西降落。
從冬至經(jīng)春分到夏至，北半球由冬半年變?yōu)橄陌肽?，南半球由夏半年變?yōu)槎肽?。南北半球的晝夜長短、 極晝極夜和太陽高度的變化同上述情況相反。北回歸線以北太陽升起的方向由東南變?yōu)闁|北，降落方向由西南變?yōu)槲鞅薄?/p>
從冬至到春分和從夏至到 秋分，全球各地晝長都向平均值(12小時)接近，極晝、極夜的范圍都逐漸縮小。 北回歸線以北和 南回歸線以南的太陽高度都在向平均值接近。 北回歸線以北，太陽升起方向逐漸接近正東，降落方向接近 于正西。
從春分到夏至和從秋分到 冬至，全球各地晝夜長短都在向極值變化，極晝、極夜的范圍都逐漸擴(kuò)大。北回歸線以北和南回歸線以南的太陽高度也趨向極值。 北回歸線以北太陽升、落的方向，分別向東北、東南和西北、西南移動。
由于 南北回歸線之間的晝夜長短和太陽高度的變化較復(fù)雜，所占篇幅較多，我們沒有充分地說明，讀者自行總結(jié)出規(guī)律來也是不難做到的。在分析的時候，最好能分成幾個階段來進(jìn)行。例如，在北半球， 可以從春分到太陽直射該地算做一個階段，再到夏至為第二個階段，夏至以后到再次太陽直射為第三個階段，以后可以把到冬至作為下一個階段，由冬至到春分是最后一個階段，太陽完成了一次回歸運動。每個階段晝夜長短、太陽高度、太陽的升落方向及正午時太陽的方向(例如，北半球夏至?xí)r，太陽在正午時位于天頂以北，冬至?xí)r則在天頂以南)，等等，都有較大的變化。
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