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1、全球全年太阳视运动轨迹图解析 2009-05-14 08:50:25| 分类： 地理学习技巧 | 标签： |字号大中小 订阅 注：有同学对于3 年高考 2 年模拟 第 31 页日出日落方位的总结不是很明白，实际上这就涉及到大阳视运动的问题。摘录的文章用图文详细阐述了太阳视运动轨迹图，以及日出日落方位的问题，其最后的结论和教材上的是一致的。希望通过这篇文章，能更好地理解这个问题。地球运动这一章应该是地理这门学科当中难度较大的，各地高考基本上每年都有，分值 4-8 分左右，难度可上可下，特别能考查能力。应当重视。全球全年太阳视运动轨迹图解析很多人都对太阳视运动轨迹不是很清晰，它牵涉到影子朝向、太阳
2、高度角以及地方时的计算等知识，所以为大家所关注，这里就对全球任何纬度上全年任何时刻太阳视运动一天之内的轨迹图进行比较详细的解析，希望对大家的理解有所帮助。同时如有不对之处请各位指正，不胜感激。一、前提知识储备太阳视运动轨迹跟太阳直射点的位置有直接的关系，所以要把太阳视运动轨迹弄清楚，首先要把教材上二分二至日太阳照射图弄明白。从上面三个图要清楚以下这些知识点：1、与晨昏线相交的纬线上，日出日落时太阳高度角为零；反之没有与晨昏线相交的纬线上，日出日落时太阳高度角不为零，如图 1 北极圈以北的纬线上，图 3 南极圈以南的纬线上；2、上面三个图既反映了地方时为 12 时的太阳高度角大小，也反映了地方时
3、为 0 时的太阳高度角大小；换个角度说，上面三个图既反映了地方时为 12 时的太阳视方位，也反映了地方时为 0 时的太阳视方位。其中地方时为 0 时的太阳视方位和太阳高度角对于在极昼范围以内的地方有意义；3、有人有这样的误区“既然太阳光为平行光线，所以全球任何地点的太阳视方位是相同的。” ，这个观点错在没有考虑“地球表面为曲面 ”的因素。 通过比较图 4 和图 5，相信可以走出上面提到的误区。二、把握三种情况六个区域由于太阳视运动轨迹跟太阳直射点的关系，所以我们只分析太阳直射赤道、北半球、南半球这三种情况即可。六个区域是根据太阳视运动轨迹的不同，把地球表面分为六个区域，分别是：赤道、直射点与刚
4、好出现极昼的纬线圈之间（为了方便，以下简称极昼圈，反之简称极夜圈）、直射点与极夜圈之间、极昼圈、极昼圈与极点之间、极点。1、太阳直射赤道时此时除了南北极点外，全球太阳视运动轨迹图基本一样，差别在于正午时太阳高度角的大小不同。具体分析如下图：图 6 中曲线 L1L3 就是太阳视运动日轨迹：除南北极点的任何地方，太阳从正东升起，正西落下。曲线 L1 代表赤道上的太阳视运动轨迹，正午时太阳在头顶，太阳高度角为 90 度，在图 7 中为曲线 H1；曲线 L2 代表赤道与南极点之间纬线上的太阳视运动轨迹，正午时太阳在正北，太阳高度角小于 90 度；曲线 L3 代表赤道与北极点之间纬线上的太阳视运动轨迹，
5、正午时太阳在正南，太阳高度角小于 90 度。此时南北极点太阳始终位于地平线上，太阳高度角一直为零。2、太阳直射北半球时 赤道上太阳视运动轨迹如图 8 曲线 L1，东北日出，西北日落，正午时太阳位于正北； 直射点与极昼圈之间太阳视运动轨迹如图 8 曲线 L3，东北日出，西北日落，正午时太阳位于正南； 直射点与极夜圈之间太阳视运动轨迹如图 8 曲线 L2，东北日出，西北日落，正午时太阳位于正北； 极昼圈上太阳视运动轨迹如图 8 曲线 L5； 极昼圈与极点之间太阳视运动轨迹如图 8 曲线 L4； 极点的太阳视运动轨迹为一个点，始终位于正南方的高空，几乎没有起落的变化，如图 9 直线H4。3、太阳直射
6、南半球（情况与太阳直射北半球类似） 赤道上太阳视运动轨迹如图 10 曲线 L1，日出东南，日落西南，正午时太阳位于正南； 直射点与极昼圈之间太阳视运动轨迹如图 10 曲线 L3，东南日出，西南日落，正午时太阳位于正北； 直射点与极夜圈之间太阳视运动轨迹如图 10 曲线 L2，东南日出，西南日落，正午时太阳位于正南； 极昼圈上太阳视运动轨迹如图 10 曲线 L5； 极昼圈与极点之间太阳视运动轨迹如图 10 曲线 L4； 极点的太阳视运动轨迹为一个点，始终位于正北方的高空，几乎没有起落的变化，如图 11 直线 H4。注：1、从刚好出现极昼现象的纬线（简称极昼圈）开始，到极点的范围内（包括极昼圈，不
7、包括极点），没有真正意义上的日出、日落，日出即日落，日落即日出。而且都是正北（北半球）或正南（南半球）日出日落（一天之内太阳高度角最小），正午时（一天之内太阳高度角最大）太阳位于正南（北半球）或正北（南半球）。同时这个范围内（不包括极昼圈，包括极点）一天之内太阳高度角的变化不再是从零开始。2、太阳直射北半球时，除了一个地点北极点和两个时刻有极昼现象的日出日落时刻外，北半球在一天之内的太阳视运动轨迹为：（以下时间均为地方时）6 时以前位于东北方，6 时位于正东方，6 时 12 时位于东南方，12 时18 时位于西南方，18 时位于正西方，18 时以后位于西北方。3、太阳直射南半球时，除了一个地点
8、南极点和两个时刻有极昼现象的日出日落时刻外，南半球在一天之内的太阳视运动轨迹为：（以下时间均为地方时）6 时以前位于东南方，6 时位于正东方，6 时 12 时位于东北方，12 时18 时位于西北方，18 时位于正西方，18 时以后位于西南方。植物的光合作用离不开太阳光线的照射，从一颗种子开始发芽到结成果实需要不同类型的光线。首先是直射光：这个很好理解，太阳照射下来没经过任何阻挡直接投射到植物上。第二就是个重点，散射光：我们今天讨论的就是这个，名词解释中这样讲太阳光线经过淡淡的云层、树荫、遮阳网等投射到植物上，这种光线较直射光柔和但是还是有较强的方向性。摄影上还有个漫射光的含义:是指光线经过厚重
9、的云层后投射的光线，这种光线更柔和且没有方向性。第三个是延伸，反射光：太阳光线投射到地面、墙面等经过反射后投射到植物上的光线，这种光线也很柔和且没有方向性，当然你可以人为控制部分光线，譬如使用反光板。1)这种反射光线和种植上讲的散射光有什么关联2)室外明亮处通过地面或墙面的反射光是不是能被理解成散射光或者更接近于直射光呢3)这种光线适合种什么植物先抛个砖看能不能引出美玉-分割线-1）昨天下午看了太阳高度角的资料，对太阳高度角有了初步的理解；今天早上和长辈请教了太阳光线如何改变角度和范围：秋天和冬天和夏天的太阳光线照射的角度是很不同的，比如说前面有阳台的客厅现在就很难受到太阳光的直射，但到了冬天
10、柔和的太阳光线却可以一直照到带阳台的客厅里面。2）我原先理解的是夏天能被阳光直射的地方一年四季都可以被阳台直射，夏天的太阳高度角是最全的：比如说宁波地区从早上 7 点的 8 度左右一直可以到正午 12 点的 87 度；但是我忽略了一个问题，太阳除了太阳高度角的变化还有一个从东向西画扇形的变化，同样是正午 12 点冬至后宁波地区的太阳高度角是 36 度。正午 12 点差不多太阳刚好在正南面，夏天的时候太阳差不多就在头顶照不到房间里面，冬天却可以很轻松的斜射到房间里面。3）我今天早上的观察：太阳从东边升起，早上 7 点左右东边没有遮挡的阳台和窗口第一时间得到光照；昨天下午 4 点半后的观察，北边无
11、遮挡的窗口可以得到光照一直到太阳下山，差不多可以有 2 个小时，还是蛮可观的。-分割线-以下是我百度后转载整理的资料：关于北半球太阳运行的轨迹的文字解释以及图片解释影响太阳运行轨迹的若干因素1）光源因素：相对地球而言地球是一个面光源而非点光源，所以地球接受到的光线是一组平行光线2）地球上的方向因素：经线指示南北，北极点为南方，其余四周为南方；南极点为南方，其余四周为北方；纬线指示东西，东西方向为无限方向3）时间因素：a.因一年中不同日期，地球绕日运动的轨道位置不同，地球上太阳直射点的位置不同，也即太阳光线射入的角度不同，相对于地球的方位也就会发生改变，存在着冬半年、夏半年、两分日等差异； b.
12、加之一天中地球的自转运动，会造成太阳高度的变化，从而出现一个太阳的视运动轨迹4）空间因素：除了因一年的时间不同和一天的时间不同而太阳升落方位不同，还跟观察者的地理维度有关系，存在着直射点维度、直射点以北以南、极昼区等差异。太阳视运动轨迹(2008-11-14 10:09:05) 转载标签： 杂谈太阳视运动规律一般，与直射点位置联系在一起，太阳视运动可以分为周日视运动与周年视运动。这里我们研究不同地区，不同季节的太阳周日视运动状况。一、太阳周日视运动周期地球自西向东的自转，从地球上看地球以外的任何天体都有东升西落的周日运动。以恒星为参考体的自转周期，即恒星的周日运动周期，定义为恒星日，再划分为恒
13、星时，分，秒，构成恒星时系统。以太阳为参考体的自转周期，即太阳的周日运动周期，定义为太阳日，再划分为太阳时，分，秒，构成太阳时系统。两者的时间差异在于地球在自转的同时也在绕太阳公转。二、昼夜长短状况高中地理教学中，我们经常利用昼弧长除以 150 来表示昼长，如果太阳视运动轨迹在地平线之上（此时为昼）的长度大于半个圆，则昼大于夜，反之昼短于夜；如果始终在地平线之上为极昼，反之为极夜。与直射点位置关系为：直射点所在半球，昼大于夜，且直射点纬度越高昼夜差异越大；直射点向某半球移动，该半球的白昼增长。三、日出日落的太阳方位人们常说：“太阳东升西没” 。而且习惯以日出地平线的一点代表东方，日没地平线的一
14、点代表西方。在人们的心目中，太阳的出没点是判断地面东西方向的标志。然而，严格地说来，仅把太阳的出没地点作为地平面正东正西方向的判断标准，这显然是不准确的。因为，在地球表面上，同一纬度地点的不同季节，或同一季节不同纬度，太阳在地平线上升没的地点均会发生明显的变化，除春秋分两天是全球各地都从正东方升起正西方落下外，其它日期不可能是在固定的正东点和正西点。那么，相对于地平线太阳到底出没在哪里？一年内太阳出没地点又是怎样变化的？太阳的周日视运动，就是以地球自转的相反方向，随着天球旋转，以一太阳日为周期的自东向西的“巡天”运动。由于地球自转和公转等因素的制约，使太阳的周日视运动状况无时无地的发生变化，并
15、导致太阳出没地点的相应变化。首先，太阳的周日运动与其它恒星的周日运动相比具有明显区别，即由于地球除了自转以外还存在着绕日公转，致使太阳以每天 59 8.196 的速度沿着天球黄道作周年运动。很显然，太阳在黄道上的周年运动，必定会影响到太阳在黄道上年内位置的改变，使太阳在不同季节处在黄道上不同的位置进行着周日运动；同时，由于地球在公转中地轴相对其轨道面发生倾斜，黄道面相对于赤道面存在着 2326的黄赤交角。于是，在某一纬度地点的地平面来观察太阳周日运动时，便产生着因时而异的太阳周日运动的季节变化，进而，太阳出没于地平线的方位也相应地发生这种季节变化。我们都知道在晨昏线上太阳的高度角为 0 度，可以表示日出、日落方位和时间。从图上可以看出夏至日这一天太阳光线的方向（代表太阳升起的方向）与纬线方向（代表东西方向）并不平行，而是呈一夹角，太阳光线出现在偏北方位。也就是说太阳升落方位并不与纬线平行，即不为正东和正西方位，而是偏北升落，并且与赤道的纬距越大偏北的角度越大，到南北极圈正好为正北升落，出现极昼极夜现象。同样我们也可以从冬至太
