一年之中，由于黄赤交角的存在，使得太阳直射点在南北回归线之间移动。若图4中p为太阳直射点，O为球心，我们可以将PO看成是一条太阳(直射)光线，我们发现，随着太阳直射点P在南北回归线之间的移动，太阳光线PO照射的方位不断发生变化，与之垂直的晨昏线所在的平面也随之发生有规律的移动。NS为地轴所在的位置。我们可以得出以下两个结论：①晨昏线所在的平面与地轴的夹角和太阳直射点的纬度[①地表某点的纬度等于这一点与地心的连线和赤道平面所成的角度。]在数值上相等，②同一时刻，太阳直射点所在的纬度数和与晨昏线相切的纬度数之和为90°(如例1中第2小题)。春、秋分日，太阳直射在赤道上(0°)，晨昏线经过极点(90°)，两者之和也为90°。

图4

若从极地上空俯视(图5)，我们发现，随着太阳直射点的移动，一年中，晨昏线的位置总是在极点到极圈之间的范围内作有规律的移动。以北半球为例：春分日，晨昏线经过极点，全球各地昼夜平分;从春分日到夏至日，晨昏线的位置由北极点移向北极圈，北极点周围地区出现极昼现象，且极昼的范围在变大;夏至日，晨昏线与北极圈相切，北极圈及其以北地区都出现极昼现象，北半球极昼的范围达到一年中的最大。夏至日到秋分日，晨昏线的位置由北极圈向极点移动，北半球极昼的范围在变小;秋分日，晨昏线经过极点，全球昼夜平分;秋分日到冬至日，晨昏线的位置有极点移向北极圈，北极点周围出现极夜现象，且极夜的范围在扩大;冬至日，晨昏线与北极圈相切，北极圈及其以北地区出现极夜现象，北半球极夜范围达到一年中的最大;冬至日到次年春分日，晨昏线由北极圈向极点移动，且极夜的范围变小。

图5 N为北极点，A、B为晨昏线和北极圈的切点

五、晨昏线与经纬线

1.晨昏线和纬线的关系

地球的自转，使得地表各地产生昼夜现象，地球自转一周的时间若以太阳作为参照物来计算的话，是24小时，每一小时转过15°，我们称之为一个太阳日，它影响到我们的生活作息。地表各点也沿各自的纬线圈随地球转动，每一小时转过的圆心角为15°。晨昏线如果和纬线圈相交，就把纬线圈分成两部分，在昼半球的那部分，叫昼弧，在夜半球的那部分，叫夜弧，我们就可以根据昼弧和夜弧所对应的圆心角来计算纬线上各地某一日的昼长和夜长。如，某地所在昼弧对应的圆心角为270°，那么该地的昼长为18小时(x/24=270°/360°)。而昼弧中点处的地方时就应该是12点，夜弧中点处的地方时是24点。

具体的讲，晨昏线和纬线有三种关系，相交、相切、相离。春分日和秋分日，晨昏线经过极点，和其他纬线相交，且平分其他纬线，因而全球各地的昼夜长短相等，如图6。除了春、秋分日，在任一天的任一时刻，上述三种关系我们都可以找到，如图7A图为北半球，冬至日，图中晨昏线和北极圈相切，北极圈都为夜弧，所以出现极夜现象;北极圈以北的各纬线都和晨昏线相离，也都为夜弧，出现极夜;北极圈以南至赤道，晨昏线和纬线圈相交，将纬线圈分成昼弧和夜弧，但我们发现，随着纬度的降低，昼弧所对应的圆心角在变大，因此白昼在变长，黑夜在变短，但昼长都小于夜长。B图为南半球，分析方法相类似。通过对图7的分析还可得出这样的结论：当和晨昏线相切的纬线是极昼时，切点的地方时为0时，当和晨昏线相切的纬线是极夜时，切点的地方时为12时。

图7　冬至日从极点上空俯视所看到的昼夜示意图

在任一天，晨昏线都将赤道平分，也就是说，赤道上各地终年昼夜等长。由于终年昼夜等长，因此每天日出日落的时间就是不变的，都是6点日出，18点日落。在图上，晨线和赤道的交点处的地方时就是6点，昏线和赤道交点处的地方时就是18点。

2.晨昏线和经线的关系

春、秋分日，晨昏线经过极点，在任一时刻，晨昏线都和一个经线圈重合，因此，在这一天，各地日出日落的时间(地方时)都相等。如图6。但由于观察的角度不同，我们看到的昼夜示意图会有各种变化，如图2中A、图6和图8中甲，但我们只要抓住一个特征：晨昏线与经线圈重合。

图8

除了春、秋分日外，晨昏线和经线相交，并成一定的角度，一条特殊的经线是经过晨昏线与赤道交点的经线，根据前面的论述我们可以知道，它和晨昏线所成的角度和太阳直射点的纬度数相等。如图8中，乙图表示冬至日的昼夜状况，丙图表示夏至日的昼夜状况。根据前述，这条经线的地方时也可以分析出。另一条特殊的经线是经过晨昏线和纬线切点的经线，如图7中的NA经线和SB经线。经线NA和SB构成一个经线圈，这个经线圈和晨昏圈垂直。从图中可以分析出，NA经线经过了其他昼弧的中点，因此它的地方时为12点，SB经线经过了其他夜弧的中点，因此它的地方时为24点，见例1中第4小题。

分析晨昏线和经纬线的关系，将更有利于我们精细地理解随着太阳直射点的移动，地表某地的昼夜长短的变化，可以帮助我们在面对各种昼夜示意图时能准确地判断出图所表示的日期，以及图中经线的地方时。

由于地球是一个球体，因此我们在理解晨昏线的特点时必须有一个立体的视角，在我们的头脑中必须要有一个空间上的球体，这就要求学生平时要多去把玩地球仪，观察地球仪，也要求教师在讲解这一内容时，要多借助地球仪来演示，多利用更形象的多媒体课件来演示，只有这样，我们才能对理论上的晨昏线和生活中的晨昏线有更深切的体会。