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极昼

极昼

极昼（英文名：Polar day），又称永昼或午夜太阳（Midnight sun），是指出现在极圈范围内的太阳终日在地平线上的现象。极昼只出现在地球南、北极圈以内和附近地区。

太阳直射于北半球时，极昼出现在北极地区；而极夜则出现在南极地区。太阳直射在南半球时则反之。在南极圈和北极圈以内，每年都会有极昼季节，持续时间长短，因纬度而异。从南、北极圈向南、北极去，随着纬度的增加，极昼或极夜的日数逐渐递增，到南北两极点处增大为半年白昼、半年黑夜。除了南极洲和北极点以外，极昼期内，太阳在一日内仍然有高度和方位的变化。

极昼的出现与地球运动有关。地球不停地自转并绕太阳公转，且在公转过程中地轴倾斜方向保持不变，致使太阳直射点一年间在南北回归线之间移动，从而造成地球上各地昼夜长短的变化。每年夏至日，太阳直射北回归线（23.5°N），北极圈内出现极昼现象；每年冬至日，太阳直射南回归线（23.5°S），南极洲圈内出现极昼现象。极圈到极点之间，越靠近极点，极昼的时间长度越接近6个月；越靠近极圈，极昼的时间长度越接近24小时。

2019年，为了进一步获得自由且明确的工作周期，减少极昼和极夜给生活带来的影响，挪威索马洛伊岛居民共同签署了“取消时间”制度，向国际社会申请废除岛上的时间。挪威有关部门也早已关注到岛上的极昼极夜问题，经过一番程序，便同意了这项提议。

定义

极昼是指在南、北极圈内所发生的太阳终日不落的现象。

现象命名

极昼，因其太阳24小时不落的现象，也被称为永昼。在国外也被常称为午夜太阳（Midnight sun）。

产生原因

地球自转与公转

极昼的形成与地球自转、公转和地轴倾斜有关。地球每24小时自转一次，从而形成昼夜交替。地球在公转过程中，地轴倾斜23.5°且方向保持不变，致使太阳直射点一年间在南北回归线之间移动，从而造成地球上各地昼夜长短的变化。天文学中把昼夜更替的分界线叫晨昏圈，它把地球分为昼半球（被太阳照耀的部分）和夜半球（看不见太阳的部分）两个部分。

每年春分和秋分这两天，太阳直射赤道，全球昼夜平分。春分日（3月21日左右）以后，太阳直射点北移；在每年夏至日（6月22日左右）太阳直射北回归线（23.5°N），北极圈内全部处于昼半球中，出现极昼现象；而南极圈内则全部处于夜半球中，出现极夜现象。秋分日（9月23日左右）后，太阳直射点南移，到冬至日（12月22日左右）太阳直射南回归线（23.5°S），南极圈内全部处于昼半球中，出现极昼现象；而北极圈内又全部处于夜半球中，出现极夜现象。以芬兰为例，在夏至这一天，芬兰奥卢市离北极圈只差1°，午夜12点太阳才钻入地平线，但一眨眼间，它又从另处升起，从日落到日出只隔一个小时。而在北极圈外一点的克米亚尔维市，太阳则一直在地平线上转圈子，不会落下去的，成了“不落的太阳”。

从南、北极圈向南、北极去，随着纬度的增加，极昼或极夜的日数逐渐递增，到南北两极点处增大为半年白昼、半年黑夜。

光线折射

极昼的形成还与光线折射有关。北极圈和南极圈外的地区也会出现极昼。这是由于折射，即太阳光被地球大气层弯曲的光学效应。即使太阳实际上位于地平线以下，它仍然可见。

变化规律

范围规律

极昼、极夜分布纬度范围相等，分居南北半球，以赤道为轴空间对称。晨昏线相切的纬线至极点区域，出现极昼、极夜现象。切点的纬度同太阳直射点的纬度是互余的，太阳直射点移动范围（0°~23.5°），切点移动区域范围（66.5°~90°）。切点同太阳直射点移动的速度是一致的，一个月移动8°（纬度），4天1°，一天15'。这样，可根据切点位置确定具体日期，也可以根据日期确定切点的位置。根据纬度可以推断极昼极夜的时间长度，极点半年，极圈一天，由极点向极圈方向每移动4个纬度，极昼极夜时间减少一个月。

正午太阳高度规律

极昼区域24小时白昼，整日太阳可见。地方时12点为正午太阳高度，正午太阳高度分布规律为：恰好出现极昼的纬线最大，向极点方向递减；地方时0点为子夜太阳高度，子夜太阳高度极点最大，恰好出现极昼纬线最小（0°），向极点方向递增。

极点一天之内，太阳高度是不变的，太阳高度与太阳直射点的纬度相等，这时恰好出现极昼的正午太阳高度除以2等于太阳直射点的纬度；其他出现极昼纬度，正午太阳高度同子夜太阳高度相加之和，除以2，等于太阳直射点的纬度；正午太阳高度同子夜太阳高度之差，除以2，等于该纬线同极点的纬度差。

分布特征

每年春分（3月21日左右）至秋分（9月23日左右），历时约186天，太阳直射点北移，从赤道→北回归线（23.5°N）→赤道，北极圈以内和附近地区处于昼半球，出现极昼现象。这些区域包括美国阿拉斯加州、加拿大、格陵兰、冰岛、挪威、芬兰、瑞典和俄罗斯的部分地区。而南极圈以内及附近地区则处于夜半球中，出现极夜现象，南极圈纬度约为南纬66.6°，几乎包围了整个南极大陆。