在日常生活中,人们都知道,每天日出日落,白天黑夜交替,24小时为一天。一天中白天和黑夜的时间在变化,或白天长、黑夜短,或黑夜长、白天短,或白天黑夜相等。不管如何变化,在24小时的一天里,总会有白天和黑夜交替出现。
在南极,每天中的白天和黑夜的交替就不再完全符合人们所习惯的24小时一天的规律了。南极有极昼,也叫白夜,太阳永不落山,天空总是亮的;相反,老是见不到太阳,天空总是黑的,这是极夜。极昼和极夜长短的变化,随着纬度的升高而不同,越往南走,纬度越高,极昼和极夜的时间越长,到南纬90°——南极点,极昼和极夜交替出现的时间各为半年。
这种十分特殊的自然现象只有在地球上的南极和北极才能出现。这种现象的形成是地球沿着倾斜地轴自转所造成的结果。由于地球自转时地轴与垂线成一个约23.5°的倾斜角,因而地球在围绕着太阳公转的轨道上,有6个月的时间,南极和北极的其中一个极总是朝向太阳,另一个极总是背向太阳。假如北极朝向太阳,这时北极点在半年时间之内,太阳升起而不落,始终在地平线上转圈子,没有黑夜,全是白天。这时与北极相对应的南极则是背向太阳,在南极点的半年时间之内,太阳始终躲在地平线以下,没有白天,全是黑夜。到了下一个半年里,刚好相反,南极朝向太阳,北极背向太阳,半年的时间之内,南极点全是白天,北极点全是黑夜。因此,在南极点和北极点上,人们关于白天和黑夜的一般概念完全不适用了。这里白昼和黑夜的时间变化不是一天,而是整整一年。在南极点,一年的时间里只能见到一个白天,一个黑夜。当人们一步一步地离开南极点时,极昼或极夜的时间会随之缩短。假如到了南纬80°,极昼期间和极夜期间要进行交替的时候,有一段时间是每天有白天,也有黑夜;如果是极昼期间的末期,每天黑夜很短暂,然后短暂的黑夜时间越来越长,最后就变成了全是黑夜。反过来也是一样。一天当中有白天和黑夜交替的日数,离南极点越远就越多。而在南极圈——南纬66°33′的地方,一年之中有一个整天是全白天和一个整天是全黑天。