影子去哪儿了

请你仔细观察一下图-10，看出有什么异常了吗？

可能有人会说，明明是白天，这个站在室外的人竟然没有影子？

这张图是按照一张实地拍摄的照片临摹的，也就是说，画中的情况是真实存在的。不过，图中这个人所站的地方是在赤道附近。画面中，太阳刚好位于这个人的头顶正上方，我们将这个区域称之为“天顶”。但是，如果这个人位于赤道至纬度23.5°以外的任何地方，太阳永远不会到达天顶，也就不会出现这样的情况。

每年的6月22日，太阳刚好到达北回归线附近，也就是北纬23.5°。我们生活在北半球，这一天正午太阳达到最高值，此时它位于北回归线上各个地方的天顶。6个月后，也就是12月22日，太阳到达南回归线附近，也就是南纬23.5°。这一天，在南回归线的各个地方，都可以看到太阳位于天顶。

大家都知道，热带位于南北回归线之间。所以，热带的人们一年中可以两次看到太阳位于天顶。那时，所有的人或其他物体的影子，都刚好在自己的脚下面，看上去就像是没有影子一样，这就是图10中的景象。

如图11所示，图中画出了一天当中南北两极地区的影子变化，你可能觉得我在开玩笑，但其实这是真的。就像你看到的那样，这里的人可以同时产生好几个影子。这幅图直观地说明了极地上太阳的特点：在太阳光下，一个昼夜内，人的影子长度没有发生任何变化。因为在南北极上，太阳一昼夜的运行路线几乎都平行于地平线。但在地球上的其他地区，太阳的运行轨迹跟地平线是相交的。

需要说明一点，在图11中有一处错误，图中人的身高比影子长了许多，这种情况只有在太阳高度角是40°时才有可能出现。在地球两极，太阳的高度角小于23.5°，所以，这是根本不可能发生的事情。通过一些简单的计算，我们可以知道，在南北两极上，物体的影子至少是物体高度的2.3倍，甚至更多。感兴趣的读者，可以用三角学原理计算一下。