先看下面的图。
这是夏至日的光照图。此日,太阳直射北回归线,北极圈内整天24小时都在阳光照射之下,没有夜晚,是极昼。
赤道上永远昼夜平分,白天黑夜各12小时。在赤道以北的北半球,纬度越高,受到阳光照射的部分面积越大。上图中,相邻两条经线之间的经度差为30度,时差为2小时。将此图中的晨昏线看做晨线,从图中可看出,在北纬约30度的地方日出时间要比赤道处早约2小时。在北纬大约50度的地方,日出时间又要比北纬30度的地方早约2小时,比过道处早约4小时。相应地,北纬30度处,日落时间又要比赤道处晚约2小时,北纬50度处比赤道处晚约4小时。
那么很容易计算出,在北纬30度处,此日的白昼时间为12+4=16小时,夜晚时间为24-16=8小时。在北纬50度处,白昼时间为12+8=20小时,而夜晚时间只有4小时。进入北极圈后,太阳整日不落,就是极昼了。
所以,只要太阳直射点在北半球,那么一定是纬度越高,白昼时间越长。