昼夜长短的计算方法

昼夜长短的计算方法如何通过公式计算昼夜长短受地球自转和公转的影响，可以通过一些公式进行计算。

下面是一些基本的公式及其说明：
1.黄赤交角（ε）的计算：
黄赤交角是地球自转轴与公转轨道法线之间的角度。

它的大小影响了昼夜长短。

黄赤交角可以根据儒略日（以公元2000年1月1日中午12点为基准的连续计数天数）来计算。

公式：ε=23.4393°-0.013×t
其中，t为儒略日数。

2.太阳高度角（h）的计算：
太阳高度角是太阳光线与地平线之间的角度，可以用来计算白天的持续时间。

它根据纬度（φ）和太阳赤纬（δ）来计算。

公式：cos(h) = sin(φ)×sin(δ) + cos(φ)×cos(δ)×cos(H)其中，H为当地太阳时角。

3.太阳赤纬（δ）的计算：
太阳赤纬是太阳光线在地球上的倾斜角度，它也影响昼夜长短。

公式：δ = arcsin(0.3978×sin(0.9863×(N - 173)))
其中，N为儒略日数。

这些公式只是基本的计算方法，实际的昼夜长短还受到地球自转轴的摆动、大气折射等因素的影响，但可以作为简化计算的参考。

使用这些公式可以根据特定的日期和地点来计算昼夜长短。

计算昼夜长短的方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：计算昼夜长短是一项具有重要意义的任务，它关乎到我们生活的方方面面。

随着科技的发展和人们对天文知识的深入了解，计算昼夜长短的方法也越发简便和精确。

在这篇文章中，我们将探讨几种计算昼夜长短的方法，希望能帮助读者更好地理解地球的运动规律。

我们需要理解昼夜长短的基本概念。

昼夜长短是指地球上一个地点从日出到日落的时间长度。

这个时间长度受到地球自转和公转的影响。

地球自转是指地球绕自身轴心旋转的运动，一个完整自转周期为一天。

而地球公转则是指地球绕太阳运动的轨道，一个完整公转周期为一年。

为了计算昼夜长短，我们首先需要掌握地球自转的周期和角度。

地球自转周期为24小时，所以一天内昼夜时间相等。

而地球每天自转的角度为360度，即地球自转一周。

根据这些基本数据，我们可以通过简单的计算来得出昼夜长短。

我们可以通过地球的纬度和季节来计算昼夜长短。

地球的自转轴不是垂直于公转轨道的，而是倾斜23.5度。

这就导致了地球不同地区在不同季节昼夜长短不同的现象。

在赤道附近的地区，昼夜长短基本相等，而在极地区，夏季可能出现极昼，冬季可能出现极夜。

我们还可以通过观测太阳的升起和落下来计算昼夜长短。

太阳在地平线上升起和落下的时间点可以用来确定昼夜的长度。

在太阳升起到落下的时间段内为白天，太阳落下到升起的时间段内为黑夜。

通过记录这些时间点，我们可以计算出昼夜长短。

计算昼夜长短需要综合考虑地球自转、公转、纬度、季节以及太阳的升起和落下等因素。

只有深入理解这些因素，才能准确计算昼夜长短。

希望通过本文的介绍，读者能对这一领域有更深入的了解。

【2000字】第二篇示例：日夜长短是由地球自转引起的，地球完成一次自转大约需要24小时，这个时间被称为一个日。

而昼夜长短则取决于地球上某一点的位置与太阳的相对位置。

在北半球，夏至时昼长夜短，冬至时昼短夜长；而在南半球则相反。

以下是一些计算昼夜长短的方法：1. 使用经纬度确定日出日落时间地球上各个地区的纬度不同，因此太阳的升起和落下的时间也不同。

昼夜长短和日出日落的计算1. 昼夜长短的计算。

- 原理。

- 某地昼长等于该地所在纬线圈昼弧度数除以15°（因为地球自转角速度为15°/小时）。

夜长等于24小时减去昼长。

- 根据日出日落时间计算。

- 昼长=日落时间 - 日出时间。

例如，某地日出时间为6:00，日落时间为18:00，那么昼长 = 18 - 6 = 12小时，夜长=24 - 12 = 12小时。

- 根据昼弧、夜弧计算（在日照图中）- 先确定所求地点所在的纬线圈，然后看这条纬线圈上昼弧（位于昼半球的弧段）和夜弧（位于夜半球的弧段）所跨的经度范围。

例如，在某日照图中，某地所在纬线圈上昼弧跨经度180°，则昼长=180°÷15° = 12小时，夜长也是12小时。

2. 日出日落时间的计算。

- 根据昼长计算。

- 日出时间 = 12 - 昼长÷2；日落时间 = 12+昼长÷2。

例如，某地昼长为10小时，那么日出时间 = 12 - 10÷2 = 7:00，日落时间 = 12 + 10÷2 = 17:00。

- 根据地方时计算（特殊情况，如赤道上全年昼夜平分）- 赤道上永远昼夜平分，日出时间为6:00，日落时间为18:00。

在其他纬度，如果知道某地的经度和当地的昼夜长短情况，先算出该地的昼长，再根据上述公式计算日出日落时间。

同时要注意将地方时换算成区时（如果题目有要求）。

例如，某地经度为120°E，昼长为14小时，那么日出时间（地方时）=12 - 14÷2 = 5:00，日落时间（地方时）=12+14÷2 = 19:00。

如果要换算成北京时间（120°E的区时），则不需要换算，因为该地就在120°E上。

如果是116°E的地方，计算出的地方时需要换算成北京时间。

不同纬度的昼夜长短如何通过公式计算？2007-06-23 07:49昼夜长短的计算昼长=12—（12—日出时间）×2=（日落—12）×26月22日，太阳直射在北回归线上，北半球昼最长，夜最短公式计算见下1.晨昏圈和昼夜交替地球是个非透明的球体，阳光只能照亮它的一半。

阳光照射的半球为昼半球，该半球处于白昼状态；背着太阳的半球为夜半球，该半球处于黑夜状态。

随着地球自转，昼半球和夜半球的分界线在地表不断地移动着。

从夜半球到昼半球的昼夜界线为晨线；从昼半球到夜半球的昼夜界线为昏线。

晨线和昏线都是半圆弧，二者构成地球上的一个大圆，叫做晨昏圈（如图4－4）。

由于地球的自转，晨昏圈通过的地方，就是该地一天中的早晨或黄昏。

昼半球和夜半球是不断相互交替出现的，这种现象称为昼夜交替。

2.昼夜长短的计量晨昏圈一般都把地球的纬线分成两部分，即两个弧段。

位于昼半球的那段纬线，称为昼弧；位于夜半球的那段纬线，称为夜弧。

昼弧和夜弧的相对长度，决定着某纬线上各点的昼夜长短（如图4－5）。

若昼弧长于夜弧，则昼长夜短；若夜弧长于昼弧，则昼短夜长；若昼弧等于夜弧，则昼夜等长。

某地昼弧和夜弧的变化，即昼夜长短与哪些因素有关呢？一是当地的地理纬度，用α表示；二是太阳赤纬，用δ表示。

如图4－6所示，设某地纬度为α，该日太阳赤纬为δ，圆弧ABCD即为太阳周日视运动的轨迹。

当太阳处于A点时，太阳升出地平，也就是白昼的开始和黑夜的结束；当太阳处于B点时，即太阳上中天，当地此时是正午，白昼的时间已经过去了一半；当太阳处于C点时，太阳落入地平，也就是白昼的结束的黑夜的开始；当太阳处于D点时，即太阳下中天，当地此时为子夜。

所以，昼长实际上就是，太阳自出地平（A点）经上中天（B点），到落地平（C点）的时间间隔，它等于做周日视运动的太阳由B点运移到C点所需时间的两倍。

而太阳由B点运行到C点所需的时间，就是太阳落地平时的时角。

所以，昼长等于太阳落地平时的时角的两倍。

昼夜长短的计算方法地球是一个以恒星为中心的自转球体，它每一天都不会停止运行，自转的运动使得太阳的光向地球上的物体产生了变化，形成了日夜的更替，也就是昼夜的更替，也就是我们说的昼夜长短。

日夜长短的计算方法主要有四种，分别是坐标系方法、观测方法、理论方法和算法方法。

坐标系方法是一种比较容易实现的昼夜长短计算方法，它是基于地球坐标系，将地球上的一个物体作为参考点，以此来计算不同位置的昼夜长短。

根据日经角和日赤经角的变化，可以得出不同位置的太阳高度角和日赤经角，从而用此计算出每个经纬度点太阳出现的时间和消失的时间从而计算出该点的昼夜长短。

观测方法是一种比较简单的计算方法，是在一定的观测点，观测太阳的赤经角和赤纬角，再根据地球坐标系，计算该点太阳升起和落下的时间，从而得出当地的昼夜长短。

这种方法比较简单，但是也有一定的局限性，因为只能观测当前的数据，不能预测未来的天气情况。

理论方法是一种比较常见的计算方法，它的基本思想是通过分析地球的地轴倾斜角和公转角，来计算不同地区昼夜长短的情况。

可以先计算出太阳的赤经角和赤纬角的变化幅度，然后根据地球坐标系，计算出该点太阳出现的时间和消失的时间，从而得到当地的昼夜长短情况。

算法方法是一种比较先进的计算方法，是通过采用数值模拟方法，根据地球坐标系，将日经角和日赤经角转换成大地坐标系中的经纬度，然后根据地球椭球面的数学表达式，计算每个经纬度点太阳出现的时间和消失的时间，从而得出每个地区的昼夜长短情况，这种方法比较精准，可以用于对未来的昼夜长短预测。

昼夜长短的计算方法是研究太阳和地球之间的相互作用的重要工具，有助于更好的了解太阳能的变化，从而更好的利用太阳能的能源，更好地适应现实环境。

通过不断改进计算方法，有助于提高昼夜长短的计算精度，从而更好地管理太阳能，对于人类来说，是一个十分重要的事情。

计算昼夜长短的方法第一招：利用相邻的两条经线间的经度差计算。

在光照图上，一般只均匀地给出几条经线，用360°除以图中经线间隔数，即可得到相邻两条经线间的经度差；再根据昼弧所跨越的经线间隔，计算出昼弧所跨越的经度数，用该经度数乘以1/15就是该地的昼长。

第二招（其实是对第一招的演绎）：利用昼弧与夜弧的比值计算。

昼弧与夜弧的比值可由昼弧与夜弧所跨的经度数来推算，若求出：昼弧/夜弧=a，则昼长=24/（1+1/a）。

第三招：利用日出、日落的地方时计算。

理论上认为由日出到正午、由正午到日落的时间间隔是相同的，若假定某地日出或日落的地方时为A，则该地的昼长=2×|12-A|。

第四招：利用对称纬度计算。

不同半球纬度数相同的两条纬线，昼夜长短恰好互补。

即某纬度的昼长（夜长）等于另一半球与之纬度数相同的另一条纬线的夜长（昼长）。

练习题1．飞机从上海于10月1日17时飞往美国旧金山(西八区)需飞行14小时，到达目的地时当地时问是A．10月1日3时B．10月1日15时C．10月2日3时D．10月2日15时2．美国NBA职业篮球决赛将于9月21日19时在纽约（西五区）举行，重庆（东八区）的中学生要收看这场决赛，打开电视机的北京时间是A. 20日16时B. 21日6时C.22日6时D.21日19时右图是某日的昼夜分布图，图中阴影表示黑夜。

3. 此时的北京时间为A. 4时C. 10时4.读右图，随着地球的自转，a点所在的经线转至b点所在经线的过程中，所用的时间为（）A、30小时B、15小时C、2小时D、1小时5．北京时间2008年8月8日20时第28届奥运会开幕式，在首都北京隆重举行，这时上届奥运会举办地雅典(东二区)的时间是D.22日8时B. 8时D. 16时180º e fA．8月8日2时B．8月8日8时C．8月8日12时D．8月8日14时读地球公转示意图，回答7题。

6．当北京是一年中白昼最短的一天时，地球所处的位置是（）A．AB．BC．CD．D（）7、据下图信息，C点的昼长该为A．24小时B．12小时C．10小时D．20小时下表所列的是12月22日，甲、乙、丙、丁四地白昼时间，根据表中数据回答83—84题：C．丙地C．丙丁乙甲（）D．丁地（）D．丁丙乙甲8．四地中属于南半球的是A．甲地B．乙地9．四地所处纬度从高到低顺序排列的是A．甲乙丙丁B．甲乙丁丙10．一艘轮船在太平洋某海域起航，用了5分钟时间向东越过日界线后，时间为5月1日8点10分整，它启航时的北京时间为：A．5月2日4时5分B．5月1日4时5分C．5月2日8时15分D．4月30日8时lO分11．2006年7月10日凌晨2：00（北京时间），杭州球迷准时收看了德国世界杯冠亚军决赛的实况直播。

专题四：昼夜长短的变化规律及计算行星地球编制：孙居永审核：李欣美时间：2017.2.14 使用：2.18 领导签字：【温故知新】1．昼夜长短的纬度变化2．昼夜长短的季节变化(北半球)3．昼夜长短的计算(1)根据昼弧夜弧计算。

昼长＝昼弧所跨经度数/15°，夜长＝夜弧所跨经度数/15°。

(2)利用与赤道的昼长恒为12小时的比较关系计算。

(3)根据日出、日落时间计算：图示如下。

昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2夜长时数＝日出时间×2＝(24－日落时间)×2【典题感悟】(2016·天津文综)2011年7月17日，我国南极中山站(69°22′S,76°22′E)越冬科考队的队员们迎来了极夜后的第一次日出。

据材料回答1～2题。

1．当中山站“第一次日出”时，若在天津观测太阳，太阳位于观测者的() A．东北方向B．东南方向C．西北方向D．西南方向2．中山站极夜持续的时间是()A．30天左右B．50天左右C．70天左右D．90天左右解析第1题，当中山站“第一次日出”时，即76°22′E地方时为12时(东五区区时接近12时)，天津的地方时(按东八区计算)应为15时左右，故在天津观测太阳，太阳应位于观测者西南方向。

第2题，根据极夜开始、持续时间关于6月22日对称规律，中山站出现极夜的时间应该为5月27日→6月22日→7月17日，故为50天左右。

(2015·山东文综)日照时数指太阳在某地实际照射的时间。

图们江是中国与朝鲜的界河。

下图为“图们江流域日照时数年内变化柱状图”。

完成第3题。

3．日照百分率为一个时段内某地日照时数与理论上最大的日照时数的比值(%)。

该流域3月份的日照百分率约为()A．53% B．62% C．70% D．78%解析从图中可知图们江3月份日照时数为230个小时。

3月份，接近春分，故每天的理论日照时数约为12小时，所以3月份的日照百分率为[230/(12×31)]×100%，答案最接近B选项。

地球运动-昼夜长短及其变化（常考知识点）一，日出日落时间（地方时）与昼夜长短正午应用：1. 根据日出、日落时间求昼夜长短某地昼长=（12时-日出时间）2；某地夜长=（24时-日落时间）2；日出时间：晨线与纬线交点所在经线的地方时；（特例：晨线与赤道交点所在经线的地方时为6点；）日落时间：昏线与纬线交点所在经线的地方时。

（特例：昏线与赤道交点所在经线的地方时为18点；）2. 计算日出、日落时间。

日出时间=12时-昼长/2；日落时间=12时+昼长/2。

3，判断昼夜长短状况及其变化昼夜长短状：昼长夜短。

昼短夜长。

昼夜等长昼夜长短的变化;昼渐长，夜渐短或昼渐短，夜渐长地方时6点日出：昼夜等长。

6时前日出：昼长夜短。

6时后日出：昼短夜长。

连续2天，第2天日出提前（或日落推后）：昼渐长。

第2天日出推后（或日落提前）：昼渐短注：（1）若日出日落时间给的不是地方时，而是北京时间(或区时），则可判断当地的经度。

例1，某地于北京时间6点日出，20点日落，该地的经度是：A，105°E B.135°E C. 120°E D.90°E（2）特殊地的日出日落时间：极夜后的首次日出，地方时为12点。

（如例5题的第1小题）极昼后的首次日落，地方时为24点。

北半球某地看到太阳从正北（南半球某地看到太阳从正南）方向日出，地方时是0点。

日落，地方时是24点4. 光照图上昼夜长短的计算（1）根据该点所在纬线圈昼弧和夜弧所跨的经度来推算（V=15°/小时）；昼弧+夜弧=360°；昼长=昼弧/V，夜长=夜弧/V；昼长+夜长=24小时。

（2），根据晨昏线与经线和纬线的交点的地方时。

注：侧视图中，表示半天的情况。

俯视图中，表示一天的情况。

如下图第1页图1侧视图（站在赤道上） 图2俯视图图3侧视图（站在赤道与北极之间） 图4圆柱投影图 光照图中判断昼夜长短，有一重要信息：两条经线的间隔度数。

计算昼夜长短的方法
计算昼夜长短的方法主要有两种：
1. 比例法：在侧视日照图中，利用晨昏线分割的昼弧、夜弧的线段比例来计算。

在俯视日照图中，则可以利用晨昏线分割的昼弧、夜弧的弧度比例来计算。

2. 日出日落时刻法：日出时刻可以通过当地纬线与晨线交点的时刻来计算，而昼长可以通过（12-日出地方时）×2来计算。

日落时刻则是当地纬线与昏线交点的时刻，因此昼长也可以通过（日落地方时-12）×2来计算。

此外，还有一些计算昼夜长短的基础公式，例如昼长=日落时刻-日出时刻，以及夜长=24小时-昼长。

如果需要更精确的计算，需要考虑一个地区在一定时间内所跨的经度范围。

在相同的经度地区，昼夜长短是相同的。

对于极昼区或极夜区，昼长或夜长为24小时或0小时；而在赤道地区，昼夜长短永远为12小时。

这些方法都可以用来计算昼夜长短，具体使用哪种方法取决于具体的情境和需求。

昼夜长短的计算公式
计算昼夜长短是一项有趣而又有用的计算测定，它能够准确地衡量在一天结束
时昼夜的时长。

日夜的演变是根据地球的自转而发生的，这让我们有条件来精确表达昼夜长短。

计算日夜长短所用的公式可以描述为：
以d1表示白天开始，d2表示夜晚结束，t1表示白天开始时分，t2表示夜晚
结束时分，m1表示白天开始月份，m2表示夜晚结束月份。

长度=（d2-d1）*24 +
（t2-t1） + （m2-m1）*30。

计算昼夜长短并不是简单的数学问题，除了基本的几何概念外，还需要考虑时
间的大时区的变化，分别的格林尼治时间的差异等等，所以它对了解整个地区的潜在变化也有重要的参考意义。

除了可以用于测量日夜的长短外，这样的一种计算公式还可以促进地球各地区之间的科学、技术文化的交流，这样能更方便地拓展技术，促使国家间发展经济。

计算昼夜长短也被用于太阳能计算等现实应用中。

比如，关于太阳能发电机组
的核算，就需要精确算出来每一天昼夜的时长，以便对计算结果进行校验和调整。

所以，这种计算公式在日常生活中也有实际的应用。

可以说，计算昼夜长短的公式不仅仅可以用来计算日夜的时长，它也被广泛地
应用在许多日常生活的领域中，这也让它获得了更广泛的重视和应用。

图解地理：昼夜长短的变化一、昼夜长短变化的原因二、昼夜长短的计算1、昼长数=昼弧度数÷15°夜长数=夜弧度数÷15°求出图中A、B、C、D四地的昼长答案：A：24，B：8，C：16，D：162、根据日出、日落时间算昼夜长短地方时12：00把白天平分成相等的两份地方时0：00把夜晚平分成相等的两份3、根据昼长、夜长算日出日落时间日出=12-1/2昼长日落=12+1/2昼长计算图中各点的昼夜长短及日出日落时刻答案：A：极夜昼长0小时；B：昼长8小时8点日出16点日落；C：昼长8小时8点日出16点日落；D：昼长12小时6点日出18点日落；E：昼长16小时4点日出20点日落；F：昼长12小时6点日出18点日落；G：昼长18小时3点日出21点日落；H：极昼昼长24小时。

三、昼夜长短时空分布规律1、纬度分布规律(1)对称规律:南北半球纬度数相同的地区昼夜长短“对称”分布,即北半球各地的昼长与南半球相同纬度的夜长相等,如30°N的昼长等于30°S的夜长，30°N的夜长等于30°S的昼长。

(2)递增规律:太阳直射点所在半球昼长夜短,且纬度越高,昼越长。

另一半球昼短夜长,且纬度越高,夜越长。

(3)变幅规律:赤道处全年昼夜平分;纬度越高,昼夜长短的变化幅度越大。

(4)极昼、极夜规律:极昼(极夜)的起始纬度=90°-太阳直射点的纬度。

纬度愈高,极昼(极夜)出现的天数愈多。

(5)昼夜长短状况规律:太阳直射在哪个半球,哪个半球就昼长夜短,且越向该半球高纬白昼时间越长。

2、季节变化规律太阳直射赤道，全球各地昼夜平分；太阳直射点在哪一半球，则该半球处于夏半年，昼长夜短；太阳直射点向北回归线(南回归线)移，则北半球(南半球)昼渐长，夜渐短。

【拓展延伸】二分二至日昼长随纬度的变化规律点线表示二分日，虚线表示夏至日，实线表示冬至日。

二分日全球各纬度昼夜等长（即昼长为12个小时）；二至日极圈内出现极昼或极夜现象（即昼长为24小时或0小时）【特别说明】白夜现象并非极夜在中高纬度地区（接近极圈，但在极圈外）太阳落到地平线下只能达到一个很小的角度。