新疆为什么光照时间长？
这个题目让我想起以前学地理时，关于太阳高度和昼长的计算。 先给大家简单回顾一下基础知识[1]： 地球公转轨道是一个椭圆，赤道地区离心角最小（也就是正午太阳高度角最大），两极地区离心力最大（也就是正午太阳高度角最小）；当太阳直射点位于北回归线时，赤道地区的昼夜平分，而南半球则是冬至日，昼短夜长。 那么按照上述知识，可以推知，当太阳直射点位于北回归线时（7月23日至8月6日之间），新疆的日照时间应该是全年的最长时段之一。而当太阳直射点向南移动至南回归线时，新疆的日照时长应该达到最短值。
后来学了地理信息系统以后，发现用计算机计算时间和空间的关系要方便许多。借助GIS的空间分析功能，甚至可以轻松得到任意两点的时空关系。 在GIS平台下，以新疆维吾尔自治区首府乌鲁木齐市为基点，设定南北方向50公里、东西方向100公里的滑动窗口，分别测量每年夏至日（6月21日或22日）与冬至日（12月22日或23日）正午太阳高度的时空变化。然后利用公式： 昼长=（90°-正午太阳高度）×2，就可以算出每年的昼长。最后利用 GIS 的空间分析功能，把每年的昼长进行累加，即可得到该地区从夏至日到冬至日的总昼长。
下面是利用ArcGIS做出的结果（注意看单位都是“天”）： 从图中可以看出，在乌鲁木齐及其周边地区，从夏至日到冬至日的总昼长基本在520天左右，其中夏至日的昼长在140天左右。也就是说，在一年中有半年的白昼时间超过了14个小时。这也与新疆夏季白天很长的感受相吻合。
另外，由于地表环境的不均一性，不同地区感受到的日光辐射也会有差异。我在做这个研究的时候，还顺便做了个简单的统计——以省会城市为基准，把新疆划分为东西两个部分，各包含6个地州市，然后用GIS算出每个地市从夏至日到冬至日的总昼长，再算出每个地级市高于省会城市的天数以及低于城市天数。结果发现，除了个别情况，全市州总昼长都明显长约于全省平均水平。这说明，新疆很多地区的白昼时长确实是比全国平均水平的要高好多！