1、地球是一个不发光且不透明的球体,并且在自转,所以在同一时间里,太阳只能照亮地球表面的一半。被阳光照亮的半个地球是白昼,没有被阳光照亮的半个地球是黑夜。
2、由于地球不停地运动,昼夜也就不断地交替。昼夜交替的周期,或太阳高度的日变化周期为24小时,叫做一太阳日。太阳日制约着人类的起居作息,因而被用来作为基本的时间单位。此外,太阳日时间不长,使整个地球表面增热和冷却不致过分剧烈,从而保证了地球上生命有机体的生存和发展。
3、由于地球的自转,地球不同位置同一时刻的昼夜情况是不一样的,有的是正午,有的是子夜,有的正经历昼夜交替的早晨,黎明或傍晚。当某地太阳升起到一天中最高位置时,太阳只射在该地所处的经线上,这时就是当地的正午。这样确定的时间叫做地方时。经度每相差15度,地方时相差1小时。
4、由于地轴是倾斜的,所以地球上不同地区的昼夜长短是不同的。在地球的南北两极地区,太阳终年斜射,昼夜长短变化最大。南北半球的高纬度地区还会出现太阳终日不落或终日不出的现象,即一天24小时都是白天或者都是黑夜,这就是极地地区的极昼和极夜现象。在南北极点,有长达半年的极昼和极夜。
5、对于昼夜交替现象的发现,取决于哥白尼的日心说:地球饶着太阳公转,同时也在自转,这就是一个对昼夜交替现象的合理解释。
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