地球是一个巨大的球体，其密度大且不透明，因此当太阳光照射地球时，只能照亮半个地球，称为昼半球，而另一半则未被照亮，称为夜半球。假设昼半球和夜半球在同一经线圈上，每个半球各跨180度纬度。

实际上，由于太阳的视半径约为16分，加上地平光线的折射角约为34分，使得昼半球在任何时候都略大于夜半球，但这种差异很小，我们可以粗略地认为两个半球各跨180度纬度。

昼夜半球的划分

在地球的某个时刻，太阳直射点的位置决定了昼半球和夜半球的分布。太阳直射点是指太阳光线垂直照射地球表面的点。从太阳直射点出发，沿着经线向南北方向延伸90度纬度，分别到达两条纬线，这两条纬线上的太阳高度角为0度。这意味着在这两条纬线及其以内的区域，太阳始终处于地平线以下，形成极夜现象；

而在与太阳直射点所在的经线正相对的另一条经线上，太阳高度角在子夜时仍大于或等于0度，形成极昼现象。

极昼极夜的范围

根据上述原理，可以得出一个重要的结论：太阳直射点在哪个纬度，离开极点相当这个纬度数的纬线圈到极点的范围内就会出现极昼或极夜现象。具体来说，太阳直射点所在的半球会出现极昼，而另一个半球则会出现极夜。因此，已知太阳直射点的位置，可以通过简单的计算来确定极昼极夜的范围。

计算方法

已知太阳直射点的位置后，可以通过以下步骤求出极昼极夜的范围：

1. 确定直射点的纬度：首先，确定太阳直射点的纬度。例如，如果太阳直射点位于5度北纬，那么直射点的纬度为5度。

2. 计算极昼极夜的起始纬度：用90度减去直射点的纬度，得到极昼极夜的起始纬度。例如，太阳直射5度北纬时，90度 - 5度 = 85度。这意味着85度北纬以北的区域会出现极昼，而85度南纬以南的区域会出现极夜。

3. 确定极昼极夜的具体范围：根据直射点的位置，确定哪个半球会出现极昼，哪个半球会出现极夜。例如，太阳直射5度北纬时，北半球的85度北纬以北会出现极昼，南半球的85度南纬以南会出现极夜。

实例分析

为了更好地理解这一方法，我们来看几个具体的例子：

1. 太阳直射5度北纬：

- 直射点纬度：5度北纬

- 极昼极夜的起始纬度：90度 - 5度 = 85度

- 北半球：85度北纬以北为极昼

- 南半球：85度南纬以南为极夜

2. 太阳直射20度南纬：

- 直射点纬度：20度南纬

- 极昼极夜的起始纬度：90度 - 20度 = 70度

- 南半球：70度南纬以南为极昼

- 北半球：70度北纬以北为极夜

3. 太阳直射10度北纬：

- 直射点纬度：10度北纬

- 极昼极夜的起始纬度：90度 - 10度 = 80度

- 北半球：80度北纬以北为极昼

- 南半球：80度南纬以南为极夜

通过上述分析，我们可以清楚地看到，太阳直射点的位置直接影响了极昼极夜的范围。掌握这一规律，不仅可以帮助我们更好地理解地球的昼夜变化，还能在地理学和天文学中应用这一知识解决实际问题。无论是在日常生活中还是在科学研究中，这一方法都是非常实用的工具。希望本文的解释能够帮助你更好地理解和应用这一解题技巧。