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极昼本文重定向自 极昼

极昼期间的太阳轨迹,2016年6月29日摄于俄罗斯萨哈共和国奥若吉诺湖(位于北纬约69度)
挪威夏季午夜所见的太阳,2003年6月6日摄于马格尔岛北角(位于北纬约71度)

极昼(英语:Polar day,俗称 Midnight sun)又称永昼白昼日昼,是发生在北极圈以北或南极圈以南的极区夏季,有着午夜时分依然能够看见太阳的自然景观

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大约在夏至(约是北半球的6月21日和南半球的12月22日)的时候,在晴朗的天气下,整整24小时都能看见太阳。在极区,随着与极点的接近,每年可见午夜太阳的天数逐渐增加。虽然近似定义上的极圈,但可见午夜太阳的地区,如下所述,会向赤道推近约90公里(55英里),并且最远的距离和确切的纬度,依据地势每年都略有变化。

路过格陵兰时从飞机上看见的午夜太阳。

由于南极圈以南除了研究站之外,没有永久性的人类居住区,所以人们能经历午夜太阳的国家和领土仅限于北极圈以内的区域:加拿大育空奴纳武特西北地区,国家则有冰岛芬兰挪威瑞典丹麦格陵兰)、俄罗斯美国阿拉斯加州。 芬兰的领土有四分之一在北极圈内,而在该国的最北端,太阳有60天不会没入地平线下。在挪威的斯瓦巴,欧洲最北的居住地区,大约从4月19日至8月23日都没有日落。最极端的地点是两极,在那里,太阳可以连续出现半年。北极从3月下旬到9月下旬有6个月的午夜太阳(极昼)。

相反的现象是太阳整天都逗留在地平线下的极夜,会发生在极区的冬季。

由于地球相当可观的转轴倾角(大约23度27分),在高纬度地区的夏天,太阳不会下沉[1]。 太阳在夏至期间,会在极圈内连续出现超过24小时,在距离极点仅100 km(62 mi)的地区,在六月可以持续数星期。在这些的纬度地区,午夜太阳通常被称为极昼。

在两极点,太阳每年只在春分升起,然后到秋分才落下。太阳在地平线上的六个月里,它在观测者周围不断盘旋并逐渐上升,直至夏至到达在天空中的最高点,然后下降直至消失在地平线下。

由于大气折射和太阳不是一个点而是一个约半度大小的圆盘面,所以在极圈内看见的午夜太阳有可能已经在地平线下,但不会超过一度(取决于当地的条件)。例如,以午夜太阳出名的冰岛,大部分地区(格里姆赛岛除外)都在极圈以南一些。同样的原因,在两极点的日照期间也比六个月稍长一些。甚至在北方的苏格兰(和纬度类似的地区,如圣彼德堡)在夏至前后的曙暮光会在天空持续整夜。

在明显高于海平面地区的观察者,由于在高处看地平线的"倾角",可以体验到午夜太阳持续的时间会延长。

时区和夏令时

“午夜太阳”一词是指在北极圈以北与南极圈以南,连续24小时的日照时间。但是其它由时区夏令时所引起的现象,有时也被称为“午夜太阳”。例如,在阿拉斯加费尔班克斯是在北极圈以南的地区,但是夏至的太阳在上午12:47才西沉。这是因为费尔班克斯的时间比该地方时间提早了51分钟,并且又实施夏令时。费尔班克斯的经度是西经147.72,应该以西经150度(UT-10)的地方时作为标准时间,但为了全州的一制性,使用的是西经135度(UT-9)为标准的时间。这意味着太阳中天的时间是下午12:51,而不是中午12:00。

如果需要真正“午夜太阳”的精确时刻,就需要知道观测者的经度、当地的民用时均时差,经由计算才能得知。太阳最接近地平线的时刻,就是观测者所在位置的"午夜太阳"出现时刻,一般而言就适当地地方时的午夜时间(12:00)在格林威治子午线东方,每增加经度1度,午夜的时间就会提早4分钟;而当地民用时的协调世界时(UTC,也称为GMT)也会每一时区提早1小时。加入这两个的影响,再加上均时差(取决于日期):给订日期的计算结果是正值,意味着太阳的运行比其平均位置略为超前,因此必须减去该值[2]

例如,计算挪威北角 6月21/22日的午夜时刻。当地的经度是东经25.9度,因此时间会比格林威治子午线早103.2分钟,但是夏天的民用时比GMT早2小时(120分钟)。在夏至的均时差是-2.0分钟,因此太阳位置最低的时刻发生在120 – 103.2 + 2.0,午夜的时刻是中欧夏令时间 00:19。在其它的日期,唯一不同的是均时差,所以这在一段时期内仍然是合理的估计。在这个时刻的前后45分钟内,经度不超过5度,太阳的高度差异大约只有0.5度。

白夜

太阳的位置在地平线下6度(或7度[3])以内,纬度大约在北纬60° 34'(或59° 34')以北,或南极圈以南,能体验的是午夜黄昏而不是午夜太阳。一些白天的活动,例如看书,在没有人工照明的晴朗夜晚依然可以进行。

白夜已经成为俄罗斯圣彼德堡的一大特征,这种现象通常出现在6月11日至7月2日[3]。在6月最后的10天里举行的庆祝活动,在当地被称为白夜节英语White Night festivals[3]

持续时间

地图显示在不同纬度午夜太阳出现的日期(左)和总天数(右)。

在北极圈,从6月12日至7月1日可以看见午夜太阳。越往北方,旅行者可以经历的午夜太阳时期越长:在欧洲大陆最北的地点,挪威的诺尔辰角,午夜太阳从5月14日持续到7月29日。在北边更远的群岛中,斯瓦巴从4月20日持续到8月22日都会出现午夜太阳[4]

相关条目

  • 皮西亚斯:来自马赛的古希腊地理学家,是欧洲第一位描述午夜太阳的人。
  • Eagle Summit英语Eagle Summit (Alaska):由于它的高度,尽管在北极圈的南边,还是能体验午夜太阳。
  • 极夜:与极昼相反的现象,是冬天没有日出的日子。
  • Midnight Sun Solar Race Team英语Midnight Sun Solar Race Team:利用午夜太阳的现象,让以太阳能为动力的汽车每天持续24小时不停行驶的团队。

参考资料

  1. ^ Earth Phenomena | Planetary Science. Scribd. [2017-08-25] (英语).
  2. ^ H. Spencer Jones, General Astronomy (Edward Arnold, London, 1922), Chapters I-III
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 Great Soviet Encyclopedia
  4. ^ Trygve B. Haugan, ed. Det Nordlige Norge Fra Trondheim Til Midnattssolens Land (Trondheim: Reisetrafikkforeningen for Trondheim og Trøndelag. 1940)

进阶读物

  • Lutgens F.K., Tarbuck E.J. (2007) The Atmosphere, Tenth Edition, page 39, PEARSON, Prentice Hall, NJ.

外部链接


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