晨昏圈
晨昏圈，又称晨昏线，或是曙暮光区是一条虚拟的线，它在行星的表面画出了白天和黑夜的交界线（也称为灰线）。晨昏圈由晨线和昏线组成，晨线和昏线各是一个半圆弧，晨线的东边是昼半球，昏线的西边是夜半球。在地球，晨昏线是地球上昼半球和夜半球的分界线，是一条直径与地球接近的圆圈，除了极区以外，晨昏线每天会经过地球上同一个地点两次， 一次是日出，另一次是日落。
定义
[编辑]晨昏线的数学定义是在卫星或行星表面上，与太阳正切的所有点集合形成的轨迹。这条线在地球上分割出了由白天进入黑夜，和由黑夜进入白天的地区。在任何时刻（日食的时间例外），地球上都有一半的地区被照亮。晨昏线的位置因为地球自转和绕着太阳公转，而不停的随着时间在改变。晨昏线的变化以一年为周期循环著，在分点，晨昏线几乎与经线平行，并且在至点有最大的夹角，大约是23.5°[1]。
与经纬线的关系
[编辑]在每年的春分日和秋分日，晨昏圈与某个经线圈是重合的，其他时刻，晨昏圈与任一根经线都只有一个交点。此时，全球昼夜平分。晨昏线上的所有地方时都是上午6点或下午6点。
晨昏圈与纬线可能只相交于一点，也可能相交于两点，或者没有交点，且没有其他情况。没有交点的纬线处于极昼极夜范围之内，只有一个交点的纬线处于极昼极夜范围的边缘，有两个交点的纬线当时没有极昼极夜现象。其中有两个交点的纬线被晨昏圈分成两段圆弧，在昼半球的那段叫昼弧，在夜半球的那段称为夜弧。
在赤道，平常的条件下（没有像山这样的障碍，或高于海平面以上的障碍），晨昏线每小时会移动1600公里（接近每小时1000英里）。当接近障碍时，这个速度会更高－例如像是在高山－前进的晨昏线的阴影将一如原来沿着平地前进的扩散至障碍物。晨昏线的速度在向极区接近时会逐渐减慢，在永昼或永夜的边缘速度为0[2]。
协和飞机和图波列夫的Tu-144超音速客机是唯一用来载客且能超越晨昏线最高速度的飞机。然而，在较高纬度速度较慢的车辆也能超过晨昏线的速度，而在至点的时候，晨昏线在极点的速度会比任何其他时间都快。在视觉上的效果是看见太阳从西边升起。
检视晨昏线可以获得一些关于天体表面的资讯，例如，大气层的存在会使晨昏线变得模糊。当一个物体在大气层内的高度被提升时，则原本在地平线下的光源就可能被看见。微粒会散射光线，并且反射一部分回到地面。因此，即使在太阳已经沉没之后，天空依然可以维持些许的亮度。
业余无线电操作者充分利用晨昏线（所谓灰线的情况）来执行长距离的通信。在良好的情况下，无线电波可以沿着晨昏线传播至对跖点。这主要是因为会吸收高频讯号的D层，在晨昏线的夜晚侧会迅速的消失，这个过程称为天波传递[3]。
事实上，有些低地球轨道卫星被设计成在晨昏线上绕极运转的轨道，所以它们的太阳电池能稳定地接收阳光，且不用担心受到日食的干扰。像这样的轨道被称为“晨昏轨道”，这是一种太阳同步轨道。当电池的使用时间被延长了，低轨道卫星的使用寿命也可以相对地被延长。
这样的轨道还可以让对太阳影响要求最小的特定实验可以进行，设计者可以选择将相关的感测器安装在卫星背像太阳一侧的阴暗面中。
实际中的晨昏圈
[编辑]因为大气的折射，太阳的高度在没有直射的情况下总是比没有大气的情况下要大，再加上大气的散射作用，昼半球总是要稍稍地大于夜半球。晨昏圈因为大气对太阳光散射的作用，而使晨昏圈在地球上是比较模糊的。
参考资料
[编辑]- ^ The NOAA Collection - Atmosphere/Land/Ocean/Space[永久失效链接]
- ^ Venus Revealed by David Harry Grinspoon, page 329
- ^ Propagation. [2010-01-23]. （原始内容存档于2021-01-30）.
