考点13 昼夜长短变化
(2022·海南卷)1909年5月，广东水师提督李准率领水师官兵乘伏波舰、琛航舰巡查南海诸岛。在今三沙市西沙区测绘地图，勘察岛屿，勒石竖旗，逐一命名，其中琛航岛(16°27′N，111°42′E)以琛航舰命名。李准滩(7°48′N，110°28′E)位于三沙市南沙区，是为了纪念李准当年巡查南海诸岛而命名(下图)。依据所学地理知识推断( A )
A．琛航岛的昼夜长短变化幅度比李准滩大
B．琛航岛与李准滩的直线距离约1 200千米
C．李准滩较琛航岛更易受台风影响
D．李准滩附近海域表层海水盐度较琛航岛高
解题关键 全球各地(极圈地区除外)纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。
解析：读图可知，琛航岛的纬度比李准滩的高，昼夜长短变化幅度比李准滩的大，A正确；琛航岛与李准滩之间相差大约10个纬度，经度大致接近，所以推测两地直线距离大约1 110千米，尚未达到1 200千米，B错误；李准滩靠近赤道无风带，不易形成台风，C错误；李准滩附近海域由于受到赤道低压带影响较多，降水多，表层海水盐度较低，D错误。
1．昼夜长短的分布和变化规律
(1)看昼夜弧长→定昼夜长短
晨昏线把经过的纬线圈分割成昼弧与夜弧。所求地所在的纬线圈上，若昼弧长于夜弧，则昼长夜短；反之则昼短夜长。赤道上全年昼夜等长。(如图1所示)
图1
(2)看太阳直射点位置→定昼夜长短分布
太阳直射点的位置决定昼夜长短的状况。太阳直射点在哪个半球(南、北半球)，哪个半球昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。(如图2、图3所示)
图2 图3
(3)看太阳直射点移动方向→定昼夜长短变化
太阳直射点的移动方向，决定昼夜长短的变化趋势，纬度的高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球(南、北半球)移动，哪个半球昼将变长，夜将变短；且纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。(如图4所示)
图4
(4)看太阳直射点的位置和移动方向→定极昼、极夜的范围和变化
①太阳直射点纬度与出现极昼、极夜的最低纬度互余。
②太阳直射点向北移动，北极点周围极昼范围变大；太阳直射点向南移动，南极点周围极昼范围变大。(如图4所示)
(5)看太阳直射点位置→定日出、日落方位
| 直射点位置 | 日出方位 | 日落方位 | 昼夜长短 |
| 北半球 | 东北(北半球早于6时日出) | 西北(北半球晚于18时日落) | 北半球昼长夜短，南半球昼短夜长 |
| 赤道 | 正东(6时日出) | 正西(18时日落) | 昼夜等长 |
| 南半球 | 东南(北半球晚于6时日出) | 西南(北半球早于18时日落) | 北半球昼短夜长，南半球昼长夜短 |
注：当极圈内有地区出现极昼时，若是北极圈，则出现极昼的地区正北日出、正北日落(0时日出、24时日落)；若是南极圈，则出现极昼的地区正南日出、正南日落(0时日出、24时日落)。
2．昼夜长短的计算
(1)利用昼夜弧的弧度数计算
计算公式：昼(夜)长＝昼(夜)弧/15°。
(2)利用日出、日落时间计算
①依据
a．白天：日出、日落时间关于正午12时对称。
b．夜间：日出、日落时间关于0时对称。
c．上午时长＝下午时长。
d．前半夜时长＝后半夜时长。
如下图所示：
②计算方法
a．昼长时间＝日落时间－日出时间＝2×(12－日出时间)＝2×(日落时间－12)＝24－夜长。
b．日出时间＝12－昼长/2＝夜长的一半。
(3)利用昼夜长短的分布规律计算
①同一纬线上各点昼夜状况、日出和日落时间相同。
②南、北半球纬度数相同的两条纬线昼夜时长互等，即南半球某地的昼(夜)长＝北半球同纬度数某地的夜(昼)长。
(4)利用日期的对称性计算
①关于二至日对称的两个时间，如A点和B点，太阳直射点位于同一个位置。
②关于二分日对称的两个时间，如B点和C点，太阳直射点位于不同半球，但纬度数相同。
角度1 昼夜长短的变化规律
(2019·天津卷)假期里，小明同学外出旅游。某日早晨小明拍摄了日出的照片，随即发到微信朋友圈。在天津(39°N，117°E)的爸爸和在国外甲城市出差的妈妈马上做出了回复(下图)。结合图文材料，完成1～2题。
1．小明拍摄日出照片时所在的城市最可能是( D )
A．呼和浩特(40°N，112°E)
B．兰州(36°N，104°E)
C．杭州(30°N，120°E)
D．南宁(23°N，108°E)
解析：读图可知，天津和小明所在城市都是7：30左右(北京时间)日出，说明两地此时大致都在晨线上，且此时正值北半球冬季。根据晨线的走向和选项中各地点的经纬度位置判断，此时杭州已经日出，呼和浩特和兰州还没日出，南宁可能正在日出。所以小明拍摄日出照片时所在的城市最可能是南宁。故选D。
2．据图文信息，可以推测出甲城市的( C )
A．纬度位置 B．经度位置
C．当天日落的方向 D．当日正午太阳高度
解析：此时正值北半球冬季，太阳直射点位于南半球；结合日出日落方位规律可以得知，全球各地(极昼极夜地区除外)东南日出，西南日落。所以，可以推测甲城市当天日落的方向是西南。故选C。
角度2 昼夜长短的计算
3．(2020·山东卷)2020年5月27日上午11点整，中国珠峰高程测量登山队将五星红旗插上世界最高峰峰顶，实现了四十五年后我国测绘队员的再次登顶。从位于5 200米的大本营向上，队员们要经过甲、乙、丙、丁四个营地(如图)，其中一个营地由于空气流通不畅，容易引起高原反应，被称为“魔鬼营地”。5月27日位于28°N的温州昼长为13时44分，该日珠峰顶部(28°N，87°E)日出时刻在北京时间( A )
A．7：20以前 B．7：20—7：39
C．7：40—8：00 D．8：00以后
解析：珠峰顶部(28°N, 87°E)与温州纬度相同，因此同一天中的昼长相等。温州昼长为13时44分，日出＝12－昼长/2，温州与珠峰相同海拔的地点日出时刻为5：08(当地地方时)，珠峰顶部与120°E差33°度，差2小时12分钟，因此北京时间(120°E地方时)为7：20。由于珠峰顶部海拔高，日出时刻要早，珠峰顶部日出时刻在北京时间7：20以前。