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消失的黑夜與消失的白天—永晝永夜

放學鐘響後,小南和蓓蓓有說有笑的起走路回家。
蓓蓓:「告訴你喔~我前陣子聽到姐姐說,在世界的某個地方太陽都不會下山,所以整天都是白天;另外還有個地方是太陽都不會升起,整天都是黑夜喔~」
小南:「真假?好難想像整天沒有區分白天跟夜晚是什麼樣子! 」
蓓蓓:「我也覺很神奇,所以我還上網查了下,沒想到還真的有這樣的地方。另外,還查到這個整天都是白天的現象稱永晝,反之則稱永夜。」
小南:「好神奇喔~什麼地方才會永晝跟永夜呢?」
蓓蓓:「答案是在北極跟南極,可是為什麼是這些地方,就要去問問老師了!」

在地球的南北極會有整天都是白天的永晝現象,與整天都是夜晚的永夜現象。

永晝永夜

為什麼有白天跟黑夜?

我們的地球每天都會自轉圈,大部的地方天當中會有白天與黑夜的變化,這是因為太陽光照到地球時,只有半的地球會被照亮,位在此地的天空就會是亮的,白天;相反的,另半沒被照到的地球,天空中沒有陽光,是黑夜,這就是地球上有白天跟黑夜的原由。

依照這張示意圖來看,地球南北極的地區跟其他地方相同,會有半時間照得到太陽,另外半時間是黑夜。為什麼南極跟北極,會有永晝跟永夜的現象呢?

是受到太陽光照射的範圍以及地球的自轉有關,因此產生出白天與黑夜。

為什麼有白天跟黑夜?

自轉軸傾斜的地球

地球南北極地區會產生永晝跟永夜的現象,是因為地球的自轉軸相對於公轉太陽的平面上是傾斜的關係。如果地球的自轉軸是垂直於公轉平面,麼除了南北極點以外地球每個地區都會有半時間被太陽光照到,因此就不會有永晝跟永夜,如果地軸真的垂直公轉平面,兩極點也只會有永晝而沒永夜了。但是實際上地球的自轉軸是傾斜的,我們可以看著圖想想,太陽光照到地球的區域不變,但是自轉軸傾斜了,因此圖上位在北極地區的人們,管地球怎麼自轉,都處於太陽光照射的範圍內,因而整日都是白天;於此同時南極地區則位於太陽照不到的區域,所以整日都是黑夜。

由於地球的自轉軸傾斜,讓北極南極出現永晝永夜的現象。

永晝與永夜的由來

永晝永夜時與太陽的軌跡

然而北極、南極地區並不是整年都是永晝或永夜喔!北極、南極地區永晝永夜發生的時間,與地球公轉太陽的位置有關。下方的示意圖以北半球例,夏季時太陽光會直射北迴歸線,可以看到太陽光照到的區域,乎覆蓋了整個北極,所以這時節北極地區會出現永晝,而此時的南極地區則會出現永夜;相反的,到了冬季時太陽光會直射南迴歸線,此時北極地區會出現永夜,而此時的南極地區會出現永晝。另外,到了春分、秋分時太陽光會直射赤道,此時南北兩極點只有永晝。

現在我們知道永晝、永夜的現象,是因為地球自轉軸傾斜以及地球公轉太陽使陽光直射的位置產生變化所造成的喔!

當太陽光直射的區域為南、北迴歸線時,便會出現永晝與永夜的現象。當太陽光直射的區域為赤道時,便不會出現永晝與永夜的現象。

太陽的軌跡
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