逍遥学能 2017-08-13 13:10
问：若太阳直射点的回归运动速度是均匀的，我国漠河一年中出现白夜的时间大约是几个月?
答：关于白夜，不同的书上界定的标准是不同的，因而白夜出现的范围以及同一个地方白夜持续的时间在不同的书上可能有很大的差别。例如，按金祖孟先生编著的《地球概论》及上海辞书出版社出版的《地理学词典》等的说法，白夜是以天文晨昏蒙影为标准来界定的，这样界定的白夜，出现的最低纬度是48°34′S、N，各纬度白夜持续的时间大致是：在48°34′S、N纬线圈上，每年只有夏至这天才出现白夜现象；在50°S、N，白夜持续时间大约接近一个半月；在56°S、N，白夜持续时间超过三个月；在南北两极，每年大约有半年的时间是极夜，而极夜期间的大部分时间是白夜，真正的黑夜每年只有两个月左右，即在极点上每年大约有4个多月的时间是白夜。
而按应振华先生主编的《地球概论教学参考》的说法，白夜是以民用晨昏蒙影为标准来界定的，这样界定的白夜，出现的最低纬度是60°34′S、N，各纬度白夜持续的时间大致是：在60°34′S、N纬线圈上，每年只有夏至这天才出现白夜现象；在60°34′S、N之间的地区不会有白夜出现；出现白夜最多的纬度是65°44′S、N，在北半球有81天，在南半球有75天；从纬度65°44′起向赤道方向的白夜天数减少较快，向极点方向的白夜天数减少较慢；在南北半球相同纬度上，白夜的天数不等，北半球的天数多于南半球的天数，这是由于地球公转运动的速度不均匀造成的。按应振华先生的说法，在我国根本见不到白夜现象。笔者同意白夜的界定以天文晨昏蒙影为标准。
地理纬度ψ处白夜的持续时间实际上就是ψ处白夜开始时的太阳赤纬变化到23°26′，再变化回ψ处白夜结束时的太阳赤纬的这一段时间。所以，求地理纬度ψ处白夜持续的时间，可以先求出此地白夜开始、结束时的太阳赤纬，然后，查出对应的两个日期，两个日期之间的间隔就是此地白夜持续的时间。我国的漠河地处53。5°N，这里白夜开始、结束时的太阳赤纬为：90°－53.5°－18°＝+18.5°,即漠河的白夜是从夏至前太阳赤纬为+18.5°时开始到夏至后太阳赤纬为+18.5°时结束。已知夏至前立夏（5月5日或6日）太阳赤纬为16°19′，立夏以后太阳赤纬的日变化值约为15.8′，所以，漠河白夜开始的时间即夏至前太阳赤纬为+18.5°的时间大约在立夏以后（18.5°－16°19′）÷15.8′=8.3日，即5月13或14日，又知夏至后立秋（8月8日或7日）太阳赤纬也是16°19′，立秋前太阳赤纬的日变化值也是约为15.8′，所以，漠河白夜结束时间约在立秋前（18.5°－16°19′）÷15.8′=8.3日，即7月30或31日。所以，漠河白夜持续时间就是5月13日或14日至7月30或31日这一段时间，大约为78－79日。需要说明的是，上述太阳赤纬日变化值是用节气平均的办法得到的近似值，所以这种方法得出的结果与实际情况相比较可能会略有出路。而且，上述结论的前提条件是不考虑太阳视半径、大气折光差、视差等因素的影响。特别是大气折光差在不同纬度、不同季节、不同天气情况下都有很大的差别。因此，理论上的计算结果任何时候与实际情况相比都会有所差距。一个地方白夜的持续时间，只有建立在长期观测基础上才可能得出相对比较准确的数据。