由于地球是個(gè)巨大的球體，其本身的密度又很大，不透明，所以受到太陽(yáng)光的照射時(shí)，只能有半個(gè)地球被照亮稱(chēng)晝半球，而另外半球末被照亮稱(chēng)夜半球。
假定晝半球和夜半球在同一經(jīng)線(xiàn)圈(共劃分360個(gè)緯度)上，且都只跨180緯度(實(shí)際上，由于太陽(yáng)有16的視半徑，再加上地平光線(xiàn)有34的折光差，使得晝半球任何時(shí)候都大于夜半球，但因差別不大，我們可以粗略地認(rèn)為兩個(gè)半球各跨180個(gè)緯度)，那么，離開(kāi)太陽(yáng)直射點(diǎn)90個(gè)緯度的兩條緯線(xiàn)(與晨昏線(xiàn)相切)上太陽(yáng)高度都是0，其中太陽(yáng)直射點(diǎn)所在經(jīng)線(xiàn)上是正午時(shí)的太陽(yáng)高度(即由此緯度到極點(diǎn)的各緯線(xiàn)圈全處在夜半球──正午太陽(yáng)高度均小于等于0，出現(xiàn)極夜)，而與直射點(diǎn)所在經(jīng)線(xiàn)正相對(duì)的另一條經(jīng)線(xiàn)上則為子夜時(shí)的太陽(yáng)高度(即由此緯度到極點(diǎn)的各緯線(xiàn)圈全處于晝半球──子夜時(shí)太陽(yáng)高度都等于大于0，出現(xiàn)極晝)。
據(jù)以上道理不難明白：太陽(yáng)直射點(diǎn)在哪個(gè)緯度，離開(kāi)極點(diǎn)相當(dāng)這個(gè)緯度數(shù)的緯線(xiàn)圈到極點(diǎn)就是此時(shí)出現(xiàn)極晝極夜現(xiàn)象的范圍。其中直射點(diǎn)所在半球，這個(gè)范圍內(nèi)為極晝;另外半球這個(gè)范圍內(nèi)則為極夜。所以，已知太陽(yáng)直射點(diǎn)位置求極晝極夜范圍的方法是：直接用90減去直射點(diǎn)緯度數(shù)得到出現(xiàn)范圍，再據(jù)與直射點(diǎn)位置關(guān)系確定哪里極晝哪里極夜。例如：太陽(yáng)直射5N時(shí)，85N以北為極晝，85S以南為極夜;若直射點(diǎn)在20S，則70S以南為極晝，70N以北為極夜。
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