姚進(jìn)升

在理想情況下，北極地區(qū)的極晝（或南極的極夜）始于春分日（3月21日前后），結(jié)束于秋分日（9月23日前后），歷時約186天；北極的極夜（或南極的極晝）始于秋分日，結(jié)束于春分日，歷時約179天；南北極地區(qū)的極晝、極夜最大邊界都在66°34′的緯線上。這些情況的理想條件是：①太陽是點光源；②太陽光線是直線前進(jìn)的；③地球是一個正圓球。

但實際情況并非如此，（D太陽不是點光源，而是一個圓面光源，它有16′的視半徑；②由于大氣對光線有折射作用，使太陽光線在經(jīng)過地球大氣層時，不是直線前進(jìn)的。而是有一個角度的偏差，這種偏差在太陽接近地平線（即太陽高度約為0°）時最大，此時偏差角度為34′；③地球并非正圓球，而是一個極半徑約為6357千米、赤道半徑約為6378千米的近似橢圓球。

對①、②兩種情況來說，它們不僅影響南北極極晝和極夜的始末時間、歷時天數(shù)，還影響南北極地區(qū)的極晝和極夜的范圍。理想情況下，地球上晝夜半球是平分的，但太陽有16′的視半徑，太陽邊緣光線能照射到晝半球以外16′的地方，使得晝半球向四周擴(kuò)大了16′。同時由于大氣對太陽光有折射作用，在晝半球的邊緣，太陽接近地平線時，造成太陽光有34′的角度偏差，使晝半球向四周擴(kuò)大了34′。于是在這兩種情況下，實際晝半球向四周擴(kuò)大了50′，而夜半球從四周縮小了50′。