极昼
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极昼（英语：Polar day）又称永昼、白昼、日昼，俗称午夜太阳（英语：Midnight sun），是发生在北极圈以北或南极圈以南的夏季月份发生的自然现象，在当地时间午夜时分依然能够看见太阳。在北极看到午夜太阳时，太阳似乎从左向右移动。而在南极，相对应的视觉运动是从右向左。这种现象发生在北纬65°44'到90°和南纬65°44'到90°的地方，但由于折射的影响，并不会在准确的北极圈或南极圈处停止。
相反的现象是极夜，它发生在冬季，当时太阳整天都会留在地平线以下不可见。
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在夏至时节（北半球大约在6月21日，南半球在12月21日），在特定地区，太阳在24小时内不会在地平线以下落下。
在极区，随著与极点的接近，每年可见午夜太阳的天数逐渐增加。虽然近似定义上的极圈，但可见午夜太阳的地区，如下所述，会向赤道推近约90公里（55英里），并且最远的距离和确切的纬度，依据地势每年都略有变化。
由于南极圈以南除了研究站之外，没有永久性的人类居住区，所以人们能经历午夜太阳的国家和领土仅限于北极圈以内的区域：加拿大的育空、奴纳武特和西北地区，国家则有冰岛、芬兰、挪威、瑞典、丹麦（格陵兰）、俄罗斯和美国的阿拉斯加州。 芬兰的领土有四分之一在北极圈内，而在该国的最北端，太阳有60天不会没入地平线下。在挪威的斯瓦巴，欧洲最北的居住地区，大约从4月19日至8月23日都没有日落。最极端的地点是两极，在那里，太阳可以连续出现半年。北极从3月下旬到9月下旬有6个月的午夜太阳（极昼）。
相反的现象是太阳整天都逗留在地平线下的极夜，会发生在极区的冬季。
由于地球相当可观的转轴倾角（大约23度27分），在高纬度地区的夏天，太阳不会下沉[1]。 太阳在夏至期间，会在极圈内连续出现超过24小时，在距离极点仅100 km（62 mi）的地区，在六月可以持续数星期。在这些的纬度地区，午夜太阳通常被称为极昼。
在两极点，太阳每年只在春分升起，然后到秋分才落下。太阳在地平线上的六个月里，它在观测者周围不断盘旋并逐渐上升，直至夏至到达在天空中的最高点，然后下降直至消失在地平线下。
由于大气折射和太阳不是一个点而是一个约半度大小的圆盘面，所以在极圈内看见的午夜太阳有可能已经在地平线下，但不会超过一度（取决于当地的条件）。例如，以午夜太阳出名的冰岛，大部分地区（格里姆赛岛除外）都在极圈以南一些。同样的原因，在两极点的日照期间也比六个月稍长一些。甚至在北方的苏格兰（和纬度类似的地区，如圣彼德堡）在夏至前后的曙暮光会在天空持续整夜。
在明显高于海平面地区的观察者，由于在高处看地平线的"倾角"，可以体验到午夜太阳持续的时间会延长。
时区和夏令时
“午夜太阳”一词是指在北极圈以北与南极圈以南，连续24小时的日照时间。但是其它由时区和夏令时所引起的现象，有时也被称为“午夜太阳”。例如，在阿拉斯加的费尔班克斯是在北极圈以南的地区，但是夏至的太阳在上午12:47才西沉。这是因为费尔班克斯的时间比该地方时间提早了51分钟，并且又实施夏令时。费尔班克斯的经度是西经147.72，应该以西经150度（UT-10）的地方时作为标准时间，但为了全州的一制性，使用的是西经135度（UT-9）为标准的时间。这意味著太阳中天的时间是下午12:51，而不是中午12:00。
如果需要真正“午夜太阳”的精确时刻，就需要知道观测者的经度、当地的民用时和均时差，经由计算才能得知。太阳最接近地平线的时刻，就是观测者所在位置的"午夜太阳"出现时刻，一般而言就适当地地方时的午夜时间（12:00）在格林威治子午线东方，每增加经度1度，午夜的时间就会提早4分钟；而当地民用时的协调世界时（UTC，也称为GMT）也会每一时区提早1小时。加入这两个的影响，再加上均时差（取决于日期）：给订日期的计算结果是正值，意味著太阳的运行比其平均位置略为超前，因此必须减去该值[2]。
例如，计算挪威北角 6月21/22日的午夜时刻。当地的经度是东经25.9度，因此时间会比格林威治子午线早103.2分钟，但是夏天的民用时比GMT早2小时（120分钟）。在夏至的均时差是-2.0分钟，因此太阳位置最低的时刻发生在120 – 103.2 + 2.0，午夜的时刻是中欧夏令时间 00:19。在其它的日期，唯一不同的是均时差，所以这在一段时期内仍然是合理的估计。在这个时刻的前后45分钟内，经度不超过5度，太阳的高度差异大约只有0.5度。
白夜
太阳的位置在地平线下6度（或7度[3]）以内，纬度大约在北纬60° 34'（或59° 34'）以北，或南极圈以南，能体验的是午夜黄昏而不是午夜太阳。一些白天的活动，例如看书，在没有人工照明的晴朗夜晚依然可以进行。
白夜已经成为俄罗斯圣彼德堡的一大特征，这种现象通常出现在6月11日至7月2日[3]。在6月最后的10天里举行的庆祝活动，在当地被称为白夜节[3]。
持续时间
在北极圈，从6月12日至7月1日可以看见午夜太阳。越往北方，旅行者可以经历的午夜太阳时期越长：在欧洲大陆最北的地点，挪威的诺尔辰角，午夜太阳从5月14日持续到7月29日。在北边更远的群岛中，斯瓦尔巴从4月20日持续到8月22日都会出现午夜太阳[4]。
相关条目
- 皮西亚斯：来自马赛的古希腊地理学家，是欧洲第一位描述午夜太阳的人。
- Eagle Summit：由于它的高度，尽管在北极圈的南边，还是能体验午夜太阳。
- 极夜：与极昼相反的现象，是冬天没有日出的日子。
- Midnight Sun Solar Race Team：利用午夜太阳的现象，让以太阳能为动力的汽车每天持续24小时不停行驶的团队。
参考资料
- ^ What is the Midnight Sun Phenomenon? | Earth Phenomena | Planetary Science. Scribd. [2017-08-25]. （原始内容存档于2019-05-20） （英语）.
- ^ H. Spencer Jones, General Astronomy (Edward Arnold, London, 1922), Chapters I-III
- ^ 3.0 3.1 3.2 Great Soviet Encyclopedia
- ^ Trygve B. Haugan, ed. Det Nordlige Norge Fra Trondheim Til Midnattssolens Land (Trondheim: Reisetrafikkforeningen for Trondheim og Trøndelag. 1940)
进阶读物
- Lutgens F.K., Tarbuck E.J. (2007) The Atmosphere, Tenth Edition, page 39, PEARSON, Prentice Hall, NJ.
