南半球的光照情况是否和北半球相反,具体规律是怎么样的?

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有关太阳辐射,也就是阳光照射的问题,包括太阳光线方位和太阳高度两大方面,其根本原因都是和“黄赤交角”有关系。由于地球自转的轨道面“赤道平面”和地球公转的轨道面“黄道平面”之间存在着一个夹角,这个夹角就被称为“黄赤交角”。目前黄赤交角的角度大约为23.5°,由于黄赤交角的存在,使得地球在公转的过程中,太阳直射点的纬度位置就在不断地发生变化。

具体来说,也就是太阳直射点总是在南北回归线之间做来回的移动,也就是“太阳直射点的回归运动”,直射点在南北回归线之间来回移动一次,就是一年的时间,也称为一个“回归年”,时间为365天5小时48分46秒。由于太阳直射点在南北回归线之间来回移动,也就意味着南北回归线之间的地区存在太阳直射的现象,也就是正午太阳高度可以取到最大90°,而南北回归线以外的地区,则不存在太阳直射的现象,而且纬度越高,一年中正午太阳高度的最大值就越小,比如南北极点上一年中最大的正午太阳高度仅为23.5°。

从正午太阳高度的角度来看,南北半球大多数情况是相反的,北半球夏至日时,北回归线以北地区正午太阳高度取到一年中的最大值,同时南回归线以南地区正午太阳高度取到一年中的最小值。当太阳直射点往北移动,北回归线以北地区正午太阳高度不断变大,而南回归线以南地区正午太阳高度不断变小。

而南北回归线之间的热带地区,则情况相对复杂一些,对于任意一地来说,我们可以理解为太阳直射点的纬度离某地越近,正午太阳高度越高,反之正午太阳高度越低,同时太阳直射点如果靠近某地,该地正午太阳高度就会增大,反之,如果太阳直射点远离某地,该地正午太阳高度就会减小。

从太阳方位的角度来说,北回归线以北地区,一年中任意一天的正午太阳方位都是从正南入射的(极夜情况除外),而南回归线以南地区,情况正好相反,正午太阳方位总是位于正北方位,因此,我国位于北回归线以北的大部分地区,都可以利用正午太阳方位来确定正南方位。南北回归线之间(南北回归线除外)的地区,正午太阳方位有三种可能,分别是正北入射、头顶入射和正南入射,具体的判断方法,就是观察太阳直射点所在纬度和当地纬度之间的位置关系来确定。如果,太阳直射点纬度在当地纬度以南,正午太阳就从正南入射,反之从正北入射,直射点纬度和当地纬度相同,正午太阳就从头顶入射。

除了极昼和极夜现象的地区,其他地区一天中都有昼夜之分,也就是我们会看到太阳的东升西落现象,太阳的日出和日落方位和太阳直射点也很有关系。不过这一方面,南北半球的情况是相同的,如果太阳直射点位于北半球,全球各地太阳东北升起西北落下;如果直射点位于南半球,全球各地太阳东南升起西南落下;如果直射点位于赤道,全球各地太阳正东升起正西落下。

北纬40°地区二分二至日太阳视运动

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