극야는 하루 중 태양의 최고 고도가 0° 이하일 때 나타나는 현상으로, 위도에 따라 24시간에서 최대 179일까지 지속된다. 극야는 천문박명, 항해박명, 시민박명으로 인한 현상도 포함하며, 북극권에서는 12월 하순 동지 전후, 남극권에서는 6월 하순 하지 전후에 발생한다. 극야 기간에는 오로라와 극성층권운 관측이 용이하며, 위도에 따라 시민 극야, 항해 극야, 천문 극야, 완전한 극야로 구분된다. 극야는 수면 패턴 변화 및 정신 건강에 영향을 미칠 수 있으며, 극지방의 태양 주기를 이해하는 데 중요한 요소이다.
극야의 길이는 위도에 따라 극권 안쪽에서는 24시간에서 극점에서는 179일까지 다양하다. 다양한 종류의 황혼이 있듯이, 진정한 극야로 진행되는 다양한 종류의 극야 황혼도 존재한다. 각 종류의 극야는 해당 종류의 황혼보다 어두울 때로 정의된다. 비교적 맑은 하늘을 기준으로 설명하면, 짙은 구름이 있을 경우 하늘은 더 어두워진다.
지구의 자전축은 공전 궤도면에 대한 수직선에 대해 약 23.4도 기울어져 있으며, 이 기울기가 계절에 따라 하루 종일 태양이 뜨지 않는 극야를 극권에 만들어낸다. 매년 북극권에서는 12월 하순의 동지 전후, 남극권에서는 6월 하순의 하지 전후가 극야가 된다. 극야가 일어나는 기간의 길이는 위도에 따라 다르며, 고위도가 될수록 그 기간은 길어진다. 지역에 따라서는 약 2개월 동안 이 현상을 겪는다.
극야의 시기는 오로라를 가장 아름답고 길게 관측할 수 있는 시기이며, 그 외에도 극성층권운을 관측할 수 있다.
3. 기간
(하루 중 태양의 최고 고도가 -18° 이하)
천문박명으로 인한 극야 현상 (하루 중 태양의 최고 고도가 -18° ~ -12°)
항해박명으로 인한 극야 현상 (하루 중 태양의 최고 고도가 -12° ~ -6°)
시민박명으로 인한 극야 현상 (하루 중 태양의 최고 고도가 -6° ~ 0°)
극야 현상이 아예 일어나지 않음 (하루 중 태양의 최고 고도가 0° 이상)
위도 90°
-23.45° ~ -18°
-18° ~ -12°
-12° ~ -6°
-6° ~ 0°
0° ~ +23.45°
위도 84.55°
-23.45°
-23.45° ~ -17.45°
-17.45° ~ -11.45°
-11.45° ~ -5.45°
-5.45° ~ +23.45°
위도 78.55°
-
-23.45°
-23.45° ~ -17.45°
-17.45° ~ -11.45°
-11.45° ~ +23.45°
위도 72.55°
-
-
-23.45°
-23.45° ~ -17.45°
-17.45° ~ +23.45°
위도 66.55°
-
-
-
-23.45°
-23.45° ~ +23.45°
위도 0° ~ 66.55°
-
-
-
-
-23.45° ~ +23.45°
위도 84.55° 이상인 지역에서는 하루 내내 태양이 지평선(또는 수평선) 위로 뜨지 않아, 하루 종일 밤이 지속되는 경우가 있다. 천문박명으로 인한 극야 현상까지 포함하면, 극점에서는 추분에서 춘분까지 극야 현상이 일어난다. 러시아, 캐나다, 미국의 알레스카, 핀란드, 노르웨이, 아이슬란드, 스웨덴이 여기에 해당된다. 극야 지역에서는 때로는 오전 10시에도 새벽처럼 듬성듬성하며 오후 1시가 되면 태양은 떠오르지 않은 대신 아침같이 잠시 밝아지다가 오후 3시 되면 저녁때처럼 점점 어두워진다. 즉, 극야는 오전 11시부터 새벽처럼 점점 날이 새다가 오후 3시까지는 밝고, 오후 3시 이후부터 오전 11시 이전까지는 어둡다.
위도 66.55° 인 지역에서는 시민박명으로 인한 극야 현상만 일어나며, 그 날짜는 동지 때이다. 위도가 높은 지역으로 올라갈수록, 이 현상이 일어나는 기간이 점점 길어진다.
극야의 길이는 위도에 따라 극권 안쪽에서는 24시간에서 극점에서는 179일까지 다양하다. 다양한 종류의 황혼이 있듯이, 진정한 극야로 진행되는 다양한 종류의 극야 황혼도 존재한다. 각 종류의 극야는 해당 종류의 황혼보다 어두울 때로 정의된다. 짙은 구름이 있을 경우 하늘은 더 어두워진다.
북극이나 남극에 위치한 관측자가 "하루"를 햇빛이 비치는 한 기간 동안 지평선 위로 태양의 최대 고도에서 다음 햇빛 기간 동안 지평선 위로 태양의 최대 고도까지의 시간으로 정의한다면, 이러한 관측자가 경험하는 "극야"는 1년(지구)이 될 것이다.[11]
지구의 자전축은 공전 궤도면에 대한 수직선에 대해 약 23.4도 기울어져 있으며, 이 기울기가 계절에 따라 하루 종일 태양이 뜨지 않는 극야를 극권에 만들어낸다. 매년 북극권에서는 12월 하순의 동지 전후, 남극권에서는 6월 하순의 하지 전후가 된다. 극야가 일어나는 기간의 길이는 위도에 따라 다르며, 고위도가 될수록 그 기간은 길어진다. 지역에 따라서는 약 2개월 동안 이 현상을 겪는다.
극야의 시기는 오로라를 가장 아름답고 길게 관측할 수 있는 시기이며, 극성층권운도 관측할 수 있다.
4. 종류
극야는 위도에 따라 다양한 종류가 있으며, 각 종류는 황혼의 정도에 따라 구분된다. 극야의 종류는 맑은 하늘을 기준으로 정의되며, 짙은 구름이 있을 경우 더 어두워진다.
극야의 종류
종류
설명
발생 위도
시민 극야
정오에도 대부분의 야외 활동이 가능할 정도의 빛이 존재한다.
북위 67°24 ~ 72°34 또는 남위
항해 극야
정오에 지상 물체의 윤곽을 구분할 수 있지만, 세부 작업은 어렵다.
북위 또는 남위 72°34' ~ 78°34'
천문 극야
정오에 하늘이 별 관측이 가능할 정도로 어둡다.
북위 또는 남위 78°34' ~ 84°34'
완전한 극야
24시간 내내 가장 희미한 별도 관측 가능하다.
북위 또는 남위 84°34' 이상
극야는 지구 자전축이 기울어져 있어 발생하며, 극권 지역에서 동지를 전후로 나타난다. 고위도로 갈수록 극야 현상이 일어나는 기간이 길어진다. 극야 시기에는 오로라나 극성층권운을 관측하기 좋다.
태양의 최고 고도가 0° 이하일 때 시민 극야가 일어난다.[16][17] 시민 극야는 위도 약 북위 67°24'에서 72°34' 사이 또는 남위에서 발생하며, 동지에 태양이 하루 종일 지평선 아래에 있지만 정오에는 6° 미만이다. 이때 태양이 가장 높이 떠 있을 때 진정한 주광이 없으며, 오직 시민 박명만 존재한다. 시민 극야 동안에는 상층 대기의 빛 산란과 굴절 때문에 정오에도 대부분의 정상적인 야외 활동을 하기에 충분한 빛이 존재한다. 그러나 짙은 구름이 끼는 동안 노르웨이의 핀마르크 해안(약 70°)과 같은 곳에서는 평소보다 더 어두운 "낮"을 경험하게 된다. 따라서 가로등이 정오에도 켜져 있을 수 있으며, 밝게 조명된 실내에서 창문을 바라보는 사람은 야외 조도가 많은 실내 공간보다 낮기 때문에 자신의 반사상을 볼 수 있다.
시민 극야는 시민박명으로 인한 극야 현상으로, 하루 중 태양의 최고 고도가 -6° ~ 0° 사이인 경우를 말한다.
위도별 시민 극야 발생 기간은 다음과 같다.
'''북반구:'''
북위 68°: 약 12월 9일부터 1월 2일까지
북위 69°: 약 12월 1일부터 1월 10일까지
북위 70°: 약 11월 26일부터 1월 16일까지
북위 71°: 약 11월 21일부터 1월 21일까지
북위 72°: 약 11월 16일부터 1월 25일까지
'''남반구:'''
남위 68°: 약 6월 7일부터 7월 3일까지
남위 69°: 약 5월 30일부터 7월 11일까지
남위 70°: 약 5월 24일부터 7월 18일까지
남위 71°: 약 5월 19일부터 7월 23일까지
남위 72°: 약 5월 14일부터 7월 27일까지
계절성 정동 장애를 겪는 사람들은 인공 조명을 이용한 치료를 받는 경향이 있는데, 주광이 주는 심리적 효과는 상대적으로 높은 수준의 주변 조도(최대 10,000 럭스)를 필요로 하며, 이는 박명의 어떤 단계에서도 나타나지 않기 때문이다. 따라서 극권 내부에서 경험하는 정오 박명은 이 목적을 위해서는 여전히 "극야"이다.[2]
4. 2. 항해 극야 (Nautical polar twilight)
항해 극야는 북위 또는 남위 약 72° 34'에서 78° 34' 사이의 위도에서 발생하며, 이는 극권 내에서 정확히 6°에서 12°에 해당한다. 이 시기에는 태양 남중 시에 시민 박명이 없고, 오직 항해 박명만 존재한다. 항해 극야 동안 인간의 눈은 정오에 지상의 물체의 대략적인 윤곽을 구분할 수 있지만, 야외에서 세부적인 작업을 수행할 수는 없다.[4]
항해 박명은 태양이 지평선 아래 6도에서 12도 사이에 있을 때 발생하므로, 이 현상은 항해 극야라고도 불릴 수 있다. 유럽 본토에서는 이 정의에 부합하는 곳이 없다. 스발바르의 노르웨이 마을인 롱이어비엔은 약 11월 11일부터 1월 30일까지 항해 극야를 경험한다. 러시아의 딕슨은 약 12월 6일부터 1월 6일까지 항해 극야를 경험한다. 캐나다의 누나부트 준주에 위치한 폰드 인렛에서는 약 12월 16일부터 12월 26일까지 항해 극야가 지속된다.
4. 3. 천문 극야 (Astronomical polar twilight)
하루 중 태양의 최고 고도가 0° 이하일 때 천문 극야가 일어난다.[16][17] 넓은 의미로는 천문박명, 항해박명, 시민박명으로 인한 극야 현상도 모두 포함한다.
위도 84.55° 이상인 지역에서는 하루 종일 태양이 지평선(또는 수평선) 위로 뜨지 않아 밤이 지속되는 경우가 있다. 천문박명으로 인한 극야 현상까지 포함하면, 극점에서는 추분에서 춘분까지 극야 현상이 일어난다. 러시아, 캐나다, 미국의 알래스카, 핀란드, 노르웨이, 아이슬란드, 스웨덴이 여기에 해당된다. 극야 지역에서는 오전 10시에도 새벽처럼 듬성듬성하며, 오후 1시가 되면 태양은 뜨지 않지만 아침같이 잠시 밝아지다가, 오후 3시가 되면 저녁때처럼 점점 어두워진다. 즉, 극야는 오전 11시부터 새벽처럼 점점 날이 새다가 오후 3시까지는 밝고, 오후 3시 이후부터 오전 11시 이전까지는 어둡다.
위도 66.55° 인 지역에서는 시민박명으로 인한 극야 현상만 일어나며, 그 날짜는 동지 때이다. 위도가 높은 지역으로 올라갈수록 이 현상이 일어나는 기간이 길어진다.
천문학적 극야는 북위 또는 남위 약 78° 34'와 84° 34' 사이의 위도에서 발생하며, 이는 극권 안쪽으로 정확히 12°에서 18° 사이이다. 이 경우 항해 박명은 태양 남중에 없으며, 오직 천문 박명만 존재한다. 천문학적 극야 동안, 정오에 하늘은 별과 같은 점광원의 천문 관측을 허용할 정도로 어둡다. 단, 빛 공해, 달빛, 오로라 및 기타 광원으로 인해 하늘빛이 더 강한 지역은 제외된다. 굴절로 인해 정오 즈음에 다른 곳보다 빛이 더 많은 지평선상의 위치가 있다. 성운과 은하와 같은 희미하고 확산된 물체에 대한 일부 중요한 관측은 천문학적 박명의 경계를 넘어선 관측을 필요로 할 수 있다.
천문 박명은 태양이 지평선 아래 12도에서 18도 사이에 있을 때 발생하므로, 이 현상은 천문 극야라고도 불릴 수 있다. 노르웨이의 마을인 뉘올레순, 스발바르 제도는 약 12월 12일부터 30일까지 이를 경험한다. 캐나다의 연구 기지인 유레카, 누나부트는 약 12월 2일부터 1월 8일까지 이를 경험한다.[5]러시아 영토인 프란츠요제프 제도는 약 11월 27일부터 1월 15일까지 이를 경험한다. 캐나다 누나부트 주 얼럿(Alert, Nunavut)은 세계에서 가장 북쪽에 위치한 정착지로, 약 11월 19일부터 1월 22일까지 이를 경험한다.[6] 논쟁의 대상이 되는 가장 북쪽의 육지인 그린란드 북쪽 끝에 있는 자갈 언덕 오다악은 약 11월 15일부터 1월 27일까지 이를 경험한다.[7]
4. 4. 완전한 극야 (True polar night)
하루 중 태양의 최고 고도가 0° 이하일 때 일어난다.[16][17] 넓은 의미로는 천문박명, 항해박명, 시민박명으로 인한 극야 현상도 모두 포함한다.
극야 현상이 일어나는 기간
완전한 극야 현상 (하루 중 태양의 최고 고도가 -18° 이하)
천문박명으로 인한 극야 현상 (하루 중 태양의 최고 고도가 -18° ~ -12°)
항해박명으로 인한 극야 현상 (하루 중 태양의 최고 고도가 -12° ~ -6°)
시민박명으로 인한 극야 현상 (하루 중 태양의 최고 고도가 -6° ~ 0°)
극야 현상이 아예 일어나지 않음 (하루 중 태양의 최고 고도가 0° 이상)
위도 90°
-23.45° ~ -18°
-18° ~ -12°
-12° ~ -6°
-6° ~ 0°
0° ~ +23.45°
위도 84.55°
-23.45°
-23.45° ~ -17.45°
-17.45° ~ -11.45°
-11.45° ~ -5.45°
-5.45° ~ +23.45°
위도 78.55°
-
-23.45°
-23.45° ~ -17.45°
-17.45° ~ -11.45°
-11.45° ~ +23.45°
위도 72.55°
-
-
-23.45°
-23.45° ~ -17.45°
-17.45° ~ +23.45°
위도 66.55°
-
-
-
-23.45°
-23.45° ~ +23.45°
위도 0° ~ 66.55°
-
-
-
-
-23.45° ~ +23.45°
위도 84.55° 이상인 지역에서는 하루 내내 태양이 지평선(또는 수평선) 위로 뜨지 않아, 하루 종일 밤이 지속되는 경우가 있다. 천문박명으로 인한 극야 현상까지 포함하면, 극점에서는 추분에서 춘분까지 극야 현상이 일어난다. 러시아, 캐나다, 미국의 알래스카, 핀란드, 노르웨이, 아이슬란드, 스웨덴이 여기에 해당된다.
진정한 극야는 대략 북위 또는 남위 84° 34' 이상, 즉 극권 내 18° 이내, 또는 극지방에서 약 5.5도 떨어진 위도로 제한된다. 이 위도에 있는 지구상의 유일한 영구 거주지는 아문젠-스콧 남극 과학 기지이며, 이곳의 겨울철 근무자들은 2월 중순부터 10월 말까지 완전히 고립된다. 남극점은 약 5월 11일부터 8월 1일까지 이 현상을 겪으며,[8]북극점은 약 11월 12일부터 1월 28일까지 이 현상을 겪는다.[9][10]
5. 영향
시민 극야는 위도 약 북위 67°24'에서 72°34' 사이 또는 남위에서 발생하며, 동지에 태양이 하루 종일 지평선 아래에 있지만 정오에는 6° 미만이다. 이때 태양이 가장 높이 떠 있을 때 진정한 주광은 없으며, 오직 시민 박명만 존재한다. 시민 극야 동안에는 상층 대기의 빛 산란과 굴절 때문에 정오에도 대부분의 정상적인 야외 활동을 하기에 충분한 빛이 존재한다. 그러나 짙은 구름이 끼는 동안 노르웨이의 핀마르크 해안(약 70°)과 같은 곳에서는 평소보다 더 어두운 "낮"을 경험하게 된다. 따라서 가로등이 정오에도 켜져 있을 수 있으며, 밝게 조명된 실내에서 창문을 바라보는 사람은 야외 조도가 많은 실내 공간보다 낮기 때문에 자신의 반사상을 볼 수 있다.[12]
북반구와 남반구에서 극야가 발생하는 시기는 다음과 같다.
반구
위도
극야 발생 시기
북반구
북위 68°
약 12월 9일부터 1월 2일까지
북위 69°
약 12월 1일부터 1월 10일까지
북위 70°
약 11월 26일부터 1월 16일까지
북위 71°
약 11월 21일부터 1월 21일까지
북위 72°
약 11월 16일부터 1월 25일까지
남반구
남위 68°
약 6월 7일부터 7월 3일까지
남위 69°
약 5월 30일부터 7월 11일까지
남위 70°
약 5월 24일부터 7월 18일까지
남위 71°
약 5월 19일부터 7월 23일까지
남위 72°
약 5월 14일부터 7월 27일까지
극야 시기에는 오로라를 가장 아름답고 길게 관측할 수 있으며, 극성층권운도 관측 가능하다.
5. 1. 수면
극야가 인간에게 미치는 영향에 대한 수많은 분석이 수행되었다. 북위 69도에 위치한 노르웨이 트롬쇠에는 11월 중순부터 1월 중순까지 2개월 동안 극야가 나타난다. 40세 이상 지역 주민을 대상으로 한 건강 설문조사의 2015-16년 데이터를 기반으로 트롬쇠의 계절별 수면 패턴 변화를 분석하는 연구가 진행되었다. 이 연구는 가을과 겨울에 남성에게 불면증 유병률이 더 높게 나타났지만 여성에게는 그렇지 않다는 것을 발견했다. 그러나 전체적으로 수면 시간은 일광의 극심한 변화에도 불구하고 1년 내내 거의 변동이 없었다. 이러한 결과의 요인으로는 트롬쇠의 상당한 양의 인공 조명이 있을 수 있다는 점에 주목할 필요가 있다.[12]
유사한 연구가 남극 벨그라노 II에서 겨울을 나는 남성을 대상으로 수행되었다. 이 기지는 남위 77도에 위치하여 4개월 길이의 극야가 나타난다. 이 연구는 2010년대에 걸쳐 5개의 서로 다른 겨울 캠페인으로 진행되었으며 총 82명의 참가자가 참여했다. 이 연구는 참가자들이 일반적으로 겨울철보다 여름철에 더 오랫동안 잠을 잔다는 것을 발견했다. 또한, 겨울철에 더 많은 사회적 시차증이 관찰되었다.[13]
세 번째 연구는 세종 과학기지와 장보고 과학기지 두 개의 남극 연구 기지에 있는 88명의 한국인 대원의 정신 건강을 조사하는 것을 목표로 했다. 연구 전에는 대원 중 정신 질환 진단을 받은 사람이 없었다. 남극에 있는 동안 88명의 대원 중 7명이 초겨울에 정신 질환 진단을 받았다. 진단된 정신 질환은 다음과 같다.
전반적으로 두 남극 연구 모두 겨울이 시작되면서 수면 시간이 감소하는 것을 보였으며, 한국 기지에서 수행된 연구에서도 그 시기에 정신 건강 문제가 시작되는 것을 보여주었다.[13][14] 트롬쇠 연구에서는 남극 연구와 같은 수면 시간 감소가 나타나지 않았지만(아마도 많은 양의 인공 조명 때문일 것이다), 겨울철 남성에게 불면증이 증가하는 것을 보였다.[12] 따라서 세 연구 모두에서 극야가 수면 및/또는 정신 건강에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
5. 2. 정신 건강
계절성 정동 장애를 겪는 사람들은 인공 조명을 이용한 치료를 받는 경향이 있는데, 주광이 주는 심리적 효과는 상대적으로 높은 수준의 주변 조도(최대 10,000 럭스)를 필요로 하며, 이는 박명의 어떤 단계에서도 나타나지 않기 때문이다. 따라서 극권 내부에서 경험하는 정오 박명은 이 목적을 위해서는 여전히 "극야"이다.
극야가 인간에게 미치는 영향에 대한 수많은 분석이 수행되었다. 북위 69도에 위치한 노르웨이 트롬쇠에는 11월 중순부터 1월 중순까지 2개월 동안 극야가 나타난다. 40세 이상 지역 주민을 대상으로 한 건강 설문조사의 2015-16년 데이터를 기반으로 트롬쇠의 계절별 수면 패턴 변화를 분석하는 연구가 진행되었다. 이 연구는 가을과 겨울에 남성에게 불면증 유병률이 더 높게 나타났지만 여성에게는 그렇지 않다는 것을 발견했다. 그러나 전체적으로 수면 시간은 일광의 극심한 변화에도 불구하고 1년 내내 거의 변동이 없었다. 이러한 결과의 요인으로는 트롬쇠의 상당한 양의 인공 조명이 있을 수 있다는 점에 주목할 필요가 있다.[12]
유사한 연구가 남극 벨그라노 II에서 겨울을 나는 남성을 대상으로 수행되었다. 이 기지는 남위 77도에 위치하여 4개월 길이의 극야가 나타난다. 이 연구는 2010년대에 걸쳐 5개의 서로 다른 겨울 캠페인으로 진행되었으며 총 82명의 참가자가 참여했다. 이 연구는 참가자들이 일반적으로 겨울철보다 여름철에 더 오랫동안 잠을 잔다는 것을 발견했다. 또한, 겨울철에 더 많은 사회적 시차증이 관찰되었다.[13]
세 번째 연구는 세종 과학기지와 장보고 과학기지 두 개의 남극 연구 기지에 있는 88명의 한국인 대원의 정신 건강을 조사하는 것을 목표로 했다. 연구 전에는 대원 중 정신 질환 진단을 받은 사람이 없었다. 남극에 있는 동안 88명의 대원 중 7명이 초겨울에 정신 질환 진단을 받았다. 정신 질환으로는 불면 장애(3명 진단), 우울 장애(1명 진단), 적응 장애(2명 진단), 알코올 사용 장애(1명 진단) 등이 있었다.[14]
전반적으로 두 남극 연구 모두 겨울이 시작되면서 수면 시간이 감소하는 것을 보였으며, 한국 기지에서 수행된 연구에서도 그 시기에 정신 건강 문제가 시작되는 것을 보여주었다.[13][14] 트롬쇠 연구에서는 남극 연구와 같은 수면 시간 감소가 나타나지 않았지만(아마도 많은 양의 인공 조명 때문일 것이다), 겨울철 남성에게 불면증이 증가하는 것을 보였다.[12] 따라서 세 연구 모두에서 극야가 수면 및/또는 정신 건강에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
6. 극지방의 태양 주기
(하루 중 태양의 최고 고도가 -18° 이하)
천문박명으로 인한 극야 현상 (하루 중 태양의 최고 고도가 -18° ~ -12°)
항해박명으로 인한 극야 현상 (하루 중 태양의 최고 고도가 -12° ~ -6°)
시민박명으로 인한 극야 현상 (하루 중 태양의 최고 고도가 -6° ~ 0°)
극야 현상이 아예 일어나지 않음 (하루 중 태양의 최고 고도가 0° 이상)
위도 90°
-23.45° ~ -18°
-18° ~ -12°
-12° ~ -6°
-6° ~ 0°
0° ~ +23.45°
위도 84.55°
-23.45°
-23.45° ~ -17.45°
-17.45° ~ -11.45°
-11.45° ~ -5.45°
-5.45° ~ +23.45°
위도 78.55°
-
-23.45°
-23.45° ~ -17.45°
-17.45° ~ -11.45°
-11.45° ~ +23.45°
위도 72.55°
-
-
-23.45°
-23.45° ~ -17.45°
-17.45° ~ +23.45°
위도 66.55°
-
-
-
-23.45°
-23.45° ~ +23.45°
위도 0° ~ 66.55°
-
-
-
-
-23.45° ~ +23.45°
위도 84.55° 이상인 지역에서는 하루 종일 태양이 지평선(또는 수평선) 위로 뜨지 않아, 하루 종일 밤이 지속되는 경우가 있다. 천문박명으로 인한 극야 현상까지 포함하면, 극점에서는 추분에서 춘분까지 극야 현상이 일어난다. 러시아, 캐나다, 미국의 알래스카, 핀란드, 노르웨이, 아이슬란드, 스웨덴이 여기에 해당된다. 극야 지역에서는 때로는 오전 10시에도 새벽처럼 듬성듬성하며 오후 1시가 되면 태양은 떠오르지 않은 대신 아침같이 잠시 밝아지다가 오후 3시 되면 저녁때처럼 점점 어두워진다. 즉, 극야는 오전 11시부터 새벽처럼 점점 날이 새다가 오후 3시까지는 밝고, 오후 3시 이후부터 오전 11시 이전까지는 어둡다.
위도 66.55° 인 지역에서는 시민박명으로 인한 극야 현상만 일어나며, 그 날짜는 동지 때이다. 위도가 높은 지역으로 올라갈수록, 이 현상이 일어나는 기간이 점점 길어진다.
반대로 여름에 위도 48.55° 이상인 지역에서는 밤에 밝아지는 현상이 일어나는데, 이 현상을 백야라고 부른다. 극야와 백야는 서로 다른 반구에서 일어나는데, 북반구에서 극야가 일어나면 남반구에서는 백야가 일어나고, 남반구에서 극야가 일어나면 북반구에서는 백야가 일어난다. 이런 현상은 지구 자전축이 기울어져 있어서 남반구와 북반구의 계절이 반대로 되기 때문에 일어난다.
만약 북극이나 남극에 위치한 관측자가 "하루"를 햇빛이 비치는 한 기간 동안 지평선 위로 태양의 최대 고도에서 다음 햇빛 기간 동안 지평선 위로 태양의 최대 고도까지의 시간으로 정의한다면, 이러한 관측자가 경험하는 "극야"는 1년(지구)이 될 것이다.[11] 지구의 자전축은 공전 궤도면에 대한 수직선에 대해 약 23.4도 기울어져 있으며, 이 기울기가 계절에 따라 하루 종일 태양이 뜨지 않는 극야를 극권에 만들어낸다.
매년 북극권에서는 12월 하순의 동지 전후, 남극권에서는 6월 하순의 하지 전후가 극야가 나타난다. 극야가 일어나는 기간의 길이는 위도에 따라 다르며, 고위도가 될수록 그 기간은 길어진다. 지역에 따라서는 약 2개월 동안 이 현상을 겪는다.
극야의 시기는 오로라를 가장 아름답고 길게 관측할 수 있는 시기이며, 그 외에도 극성층권운을 관측할 수 있다.
7. 쇼와 기지
昭和基地|쇼와 기지일본어는 난극에 있는 일본의 관측 기지이다. 1981년부터 2010년까지의 기상 자료는 다음과 같다.
쇼와 기지 (1981년 - 2010년)
월
1월
2월
3월
4월
5월
6월
7월
8월
9월
10월
11월
12월
연간
일조 시간
375.7
203.2
120.1
58.0
17.7
0.0
4.8
64.1
136.5
191.0
316.0
434.6
1925.9
참조
[1]
서적
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http://nwtresearch.c[...]
The Aurora Research Institute
2015-09-28
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The Polar Night and the Polar Day - Aurora Labs Norway
https://auroralabsno[...]
2024-03-07
[4]
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https://web.archive.[...]
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[9]
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http://www.livescien[...]
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https://www.timeandd[...]
Time and Date.com
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[11]
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[13]
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[14]
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[15]
문서
위도 48.5° 이상인 지역이 아니다. 백야 현상과 헷갈리면 안 된다.
[16]
문서
-18° 이하일 때가 아니다.
[17]
문서
따라서 대한민국 서울에서는 극야 현상이 일어나지 않는다. 서울은 북위 37.5° 이므로, 태양의 최고 고도는 춘분 (적위 0°) 일 때 +52.5°, 하지 (적위 +23.5°) 일 때 +76°, 추분 (적위 0°) 일 때 +52.5°, 동지 (적위 -23.5°) 일 때 +29°이다. 서울에서도 천문박명 (태양의 고도가 -18° ~ -12°), 항해박명 (태양의 고도가 -12° ~ -6°), 시민박명 (태양의 고도가 -6° ~ 0°) 이 있다. 그러나 이것으로인한 극야 현상은 일어나지 않는다.
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