漫話奇妙的極晝與極夜

大家都知道，一天有晝夜之分，一年有四季之別。隨著季節的更替和地理緯度的不同，晝夜的長短亦有所變化，這種變化是否會出現「極限」情況呢？

極晝的太陽與極夜清冷的月光

一般為什麼選擇在北極夏季進行科學考察呢？

大家都知道，一天有晝夜之分，一年有四季之別。隨著季節的更替和地理緯度的不同，晝夜的長短亦有所變化，這種變化是否會出現「極限」情況呢？即在地球上某一個地方，一天中太陽老是「掛在」空中（或者是持續24小時的陽光普照），或者太陽總是不露面（或者是持續24小時的漫漫長夜）。

我國首次北極科學考察的地方，就是出現這種「極限」情況的地方。時值北極夏季，在北極圈內（66.5°N），隨著緯度的增加，會有從一天到半年之久的太陽不落的日數。

地球公轉示意圖

俄羅斯著名詩人普希金對彼得堡（約60°N）夏季作過形象的描述：「在金黃色的天空中，朝霞忙著把晚霞替換，每天只有半小時昏夜，黑暗就被霞光碟機散。」

位於北歐的芬蘭，在北極圈內的面積相當於整個國土面積的1／4。這裡的夏季，最長的地方有73天連續不斷的「白夜」（即日不落）。每年6月20日至26日間的星期六（夏至前後），是芬蘭的仲夏節，舉國歡騰，各處懸掛國旗，以示慶祝。人們跑到森林裡，到湖濱或海灘去，在那裡用樺樹桿燃起一堆堆篝火，盡情地唱歌跳舞，歡慶那不夜季節的到來。

北極的冬季，卻是另一番景象：北極圈以內的地區，會出現連續24小時以上的「黑夜」（即日不出）。這種奇景，隨著緯度的增加，可以連續幾天，幾十天，甚至長達半年。如挪威的哈默菲斯特（70°N），那裡的冬天有兩個半月見不到太陽，長夜漫漫，路燈連續幾個月不滅，人們只能在燈光下工作和生活，即使在一天的「正午」，仰望天空，見到的仍然是閃爍著寒冷光芒的星星。再如芬蘭的北極圈內地區，一年中約有6～7個月是多雪而漫長的冬季，最北部地區有40～50天見不到太陽。

科學家們把在極圈內出現的這種在一天中「日不落（或出）」的現象叫極晝（或極夜）。極晝是指在南北極圈內所發生的太陽終日不落、晝長24小時的現象。極夜是指在南北極圈內所發生的太陽終日不升出地平線、夜長24小時的現象。出現這種奇妙的現象與地球運動有關，地球不停地自轉並繞太陽公轉，且在公轉過程中地軸傾斜方向保持不變，致使太陽直射點一年間在南北回歸線之間移動，從而造成地球上各地晝夜長短的變化。天文學中把晝夜更替的分界線叫晨昏圈，它把地球分為晝半球（被太陽照耀的部分）和夜半球（看不見太陽的部分）兩個部分。

地球公轉軌道面與赤道平面示意圖

在每年春分和秋分的這兩天，太陽直射赤道，全球晝夜平分。春分日（3月21日左右）以後，太陽直射點北移，在每年夏至日（6月22日左右）太陽直射北回歸線（23.5°N），北極圈內全部處於晝半球中，出現極晝現象；而南極圈內則全部處於夜半球中，出現極夜現象。秋分日（9月23日左右）後，太陽直射點南移，到冬至日（12月22日左右）太陽直射南回歸線（23.5°S），南極圈內全部處於晝半球中，出現極晝現象；而北極圈內又全部處於夜半球中，出現極夜現象。仍以芬蘭為例，在夏至這一天，芬蘭奧盧市離北極圈只差1°，午夜12點太陽才鑽入地平線，但一眨眼間，它又從另處徐徐升起，從日落到日出只隔一個小時。而在北極圈外一點的克米亞爾維市，太陽則一直在地平線上轉圈子，不會落下去的，成了「不落的太陽」。

從南、北極圈向南、北極去，隨著緯度的增加，極晝或極夜的日數逐漸遞增，到南北兩極點處增大為半年白晝、半年黑夜。北極大港——俄羅斯的摩爾曼斯克，位於北緯68°58′，每年10月下旬，太陽從摩爾曼斯克的矮山後落下，便不再升起，一直延續到翌年1月底，市民們才真正「重見天日」，陽光普照時間也「與日俱增」。至5月上旬，人們便晝夜沐浴著和煦的陽光，極晝將連續3個月之久。在這漫長的不夜季節里，貓頭鷹和蝙蝠打破了黑暗中活動的習慣，在「白夜」里飛來飛去。植物也充分利用這十分有利而短暫的生長季節，快速完成生長發育、開花結果的生命周期，如蒲公英，它的幼苗破土而出後很快就長得根壯苗肥，轉眼間郊野上生長的蒲公英結滿了蓓蕾，只需1～2天工夫，它就變成遍地金花，一周之後，全都結成了毛茸茸的球果。對於人們來說，不需要人工照明，即使在子夜時分，照樣可以工作，比起漫漫極夜來說應該是方便有利得多了。這也許是中國首次北極科學考察選擇在夏季進行的一個重要原因吧。

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