高二地理：昼夜更替的几个疑难知识点讲解-j9九游会网址

一、昼夜现象与昼夜更替之间的区别

昼夜现象是指由于太阳光线的照耀，地球面向太阳一面被照亮处于白昼状态，而另一部分由于自身的阻挡未被太阳光线照亮处于黑夜状态。因此，昼夜现象的形成与地球为不透明、不发光的球体及日地距离(太阳光线能够到达地面)有关，而与地球是否自转无关，也就是说假设地球不自转，也会存在昼夜现象。

地球上的昼夜更替是指地球上某地从昼到夜再到昼的地理现象，它的形成首先要求地球上存在昼夜现象，而周期的长短与地球的自转角速度是有关的。

其计算法则可以从晨昏圈入手，晨昏圈是太阳光线与地球表面相切的切点连接而成，晨昏圈上太阳高度为0度，把地球平分为昼半球和夜半球。

在某天或很短时间里，我们可认为晨昏圈相对于太阳的空间位置是固定不变的(这是由于地球的公转周期较长，在较短时间内日、地的相对空间位置变化很小，那么太阳光线与地球表面的切点的空间位置变化很小)。由于地球不断自转，因此晨昏圈相对于地面向西移动，向西移动的角速度就等于地球的自转角速度。

因此，我们理解昼夜更替周期就可以这样认为，地球上各地随着地球的自转，从位于晨线上(见到日出)到位于昏线上(见到日落)再回到晨线上(再次见到日出)，这样的一段时间长短就为该地的昼夜更替周期长短。昼夜更替就可以看作是地面上各地相对于晨昏圈的运动，其周期大小t=360°/地球的自转角速度。

现在，地球上各地(除南、北两极点)角速度均为15°/小时，因此昼夜更替周期为24小时，称为一个太阳日。如果地球只是公转而不自转，则地球上的昼夜更替周期为一年。

二、关于地球上运动物体的昼夜更替周期长短计算

在地球上运动的物体，它们的昼夜更替周期就有可能不是一个太阳日。对于此类问题的计算，笔者认为关键在于把抽象化为具体，这就要求能够建立一个具体的地理模型，然后加以分析，此模型的建立需要引进晨昏圈来进行。

在某段较短的时间里，晨昏圈的空间位置(相对于太阳或者相对于地心)是不会发生明显变化的，因为晨昏圈是太阳光线与地球表面的切点构成。以下的分析我们就习惯以晨线为例，假设物体的运动刚刚从位于晨线的空间位置开始，来计算其昼夜更替周期。可以分成两种情况来进行讨论。

1.如果物体相对于地面向东运动

假设物体相对于地面向东运动的角速度为w1，而地面是相对于晨线向东运动且角速度为w2=15°/h。那么物体相对于晨线向东运动，其角速度w3=w1 w2，w3> 15°/h。其分析模型可建立如下。

因此，物体的昼夜更替周期t=360°/w3，t<24小时，周期短于一个太阳日。

2.如果物体相对于地面向西运动

假设物体相对于地面向西运动，其角速度为w1;而晨线相对于地面是向西运动，其角速度w2=15°/h，那么物体相对于晨线运动的角速度大小为w3=|w1-w2|。其分析模型可建立如下。

因此，物体的昼夜更替周期t=360°/w3，而w3=|w1-15|，周期t大小与太阳日比较，要分以下三种情况：

a. 若w1<15时

w3<15，则t>24，此情况的昼夜更替周期大于一个太阳日。

b. 若w1=15时

w3=0,则此情况物体无昼夜更替。

c. 若30>w1>15时

w3<15, 则t>24，此情况的昼夜更替周期大于一个太阳日。

d. 若w1=30时

w3=15，则t=24，此情况的昼夜更替周期等于一个太阳日。

e. 若w1>30时

w3>15，则t<24，此情况的昼夜更替周期小于一个太阳日。

三、典型题目分析

例题1：

某一轮船在太平洋上每日向西跨越经度12度，该船上的人们经历一个昼夜的时间大约是

a.26.8小时　　b.23.2小时　 c.24小时 d.24.8小时

分析过程:此船每日向西跨越经度12度,意思是一天时间里相对于原来的经度向西变化12度,那么船相对于地面(洋面)向西运动角速度w1=12°/24h=0.5°/h。因此，船相对于晨线的角速度w2=15-0.5=14.5,那船的昼夜更替周期t=360/14.5=24.83(小时)。

例题1的答案：d

例题2：10月12日9时整，“神舟”6号在酒泉卫星发射中心成功发射，飞船飞行中的圆形轨道距地面343公里，轨道倾角为42.4度,绕地球飞行一周需要90分钟,飞船在太空中共经历了115小时32分钟飞行,那么航天员费俊龙、聂海胜在太空中飞行大约度过了多少个昼夜

a.5个　　 b.24个　　 c.80个　　d.90个

分析过程：飞船绕地球飞行一周需要90分钟，可知飞船相对地面向东飞行的角速度w1=360°/1.5h=240°/h,那么飞船相对晨线是向东运动，其角速度w2=240 15=255°/h。因此，飞船的昼夜更替周期t=360/255=1.41小时。

共飞行时间t=115小时32分钟即t=115.53小时,则经历的昼夜次数n=t/t=115.53/1.41=81.94。但是飞船开始飞行是位于晨线以东(北京时间9时发射)，而我们的计算是假设飞船开始飞行是位于晨线上，因此见完整的昼夜更替次数为80次。

例题2的答案：c