广州在北回归线吗?
从地理学的角度看,“北回归线”这个名称其实是一个误称——它并不是一条“回归线”,而是把“太阳高度回归线”简称成了“回归线” (类似的,“南极圈”也不是一个真正的圈)。 在地球上任意选一点,其正午太阳高度角最高值约为90°;最低值为负90°~180°之间,平均值为45°。当太阳直射点位于北回归线时,上述数值分别达到最大、最小和平均值。此时,南半球处于夏至,白昼最长,北极圈内出现极夜,而南极圈出现极昼;反之,在冬至,则北半球白天最短,南极圈出现极夜,而北极圈出现极昼。可见,北回归线和南极圈的纬度都是固定的,它们与两极的距离也远远大于与赤道的距离。
不过,以上只是“数学模型”得出的结论。考虑到大气层以及地球自转的影响,问题就比较复杂了。以南北回归线为例,实际测量发现,每年6月22日或23日,当太阳直射点位于北回归线上方且移动至最北位置时,我国福建的厦门等地能同时迎来“正午烈日”和“立竿无影”的奇景(“立竿无影”的意思是立杆不能获得影子);相反,在每年12月22日或23日,湖南的耒阳等地也会出现这种奇景。在这些地方,北回归线的“数学模型”已经不再适用,因为这时大气层及其相关的因素使得太阳高度角出现了负值。这些地区和城市并不是严格意义上的北回归线穿越地带。 无论是物理定义还是数学定义,都显示出了南北回归线的“模糊性”——它们的边界并不清晰。所以,在地图上,人们就随意地用一条虚线来表示它们。至于这条虚线应该用什么弧度来表示,不同的地图有不同的画法。如果只考虑大气影响的话,那么应该尽可能使所有纬线上的太阳高度角最大(小)值都相同,这样才能确保地图投影的误差最小。采用几何方法绘制出的世界地图是这样的:
当然,如果用物理方法修正地图投影,情况则要复杂得多。这里就不详细讨论了。 有兴趣的同学可以看看这篇文章,更直观地了解这个问题: 为什么中国的地图把北回归线和南极圈画成虚线?