日落多长时间?

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“落”,是指太阳下落,所以是有起落的。 “日”的周期是24小时(一昼夜)。 “时”的单位时间概念。 所以,“日落”就是太阳在天空中由最高端到最低端运行的时间跨度。 那么,太阳垂直上升、下降各需要多少时间呢? 这个要用科学的方法来解释。 由于地球是一个球体,所以在同一时刻,太阳直射点位于南半球还是北半球,决定了太阳是偏东升还是偏西降——也就是决定了太阳是自转到达其最高点,还是到达其最低点。 这就像是在问,“从地球这一端到另一端,如何能最快速度到达?”一样,是个物理问题。 首先,我们把地球看成是由赤道向两极递减的圆柱体(这个模型已经足够准确了),把太阳与地球的位置关系用直角坐标系表示出来,然后列出数学表达式,就可以得出答案了。 以东经35°为例,说明太阳由北至南通过该纬线所需的时间。

1.当太阳位于该经线的北侧时,太阳的倾斜角度会不断变大,直到达到90°(即太阳高度角为0°),此时太阳的高度等于该纬线圈的长度,也就是说经过了整个北纬圈。此时,太阳的自转时间等于公转时间。

2.当太阳移动至该经线的南侧时,它的倾斜角度逐渐减小直至0°,它所走过的路线是一个由南向北的半圆,该半圆与赤道的交点正好位于东经35°的南边一条与赤道平行的弦上。于是,根据几何知识,我们可以求出这条弦的长度,再除以2,就得到了太阳经由此经线南北往返一次所需要的最短时间——12.27小时。 当太阳到达最大高度或最小高度时,上述计算结果要加上或减去4分钟。这是因为太阳在南北回归线之间运动时,不是每天均经过最大高度和最小高度。

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