太阳周日视运动太阳周日视运动2012.9 •天球图的天球图的 画法画法40°NS 一、周日视运动图的一些概念 1圆心圆心(o)：是以观察者为圆心；所在平面为地平面是以观察者为圆心；所在平面为地平面2方位方位：符合上北下南左西右东的原则，故我们只需确定某一个方：符合上北下南左西右东的原则，故我们只需确定某一个方位，其余的方位也应是确定位，其余的方位也应是确定（（如根据太阳如根据太阳升起的方位升起的方位—东、东、落下的方位落下的方位—西、西、正午太阳的方位正午太阳的方位—北半球一般在南，南半球一般在北北半球一般在南，南半球一般在北）天天 顶顶上中天上中天z3天顶天顶：：观察者的头顶观察者的头顶（即图中的（即图中的Z点）点）4上中天上中天：：过过Z点的圆周的地平面以点的圆周的地平面以上部分，地方时上部分，地方时为为12时时即正午时太阳上中天即正午时太阳上中天o 5.下中天下中天：： 与上中天对应的地平面以下部分，地方时为子夜与上中天对应的地平面以下部分，地方时为子夜24时（或时（或0时）时） 6. 正午太阳高度正午太阳高度：太阳上中天时，太阳与观察者的连线与地平：太阳上中天时，太阳与观察者的连线与地平面所成的夹角，即图中的面所成的夹角，即图中的∠∠H。
7. 昼夜长短昼夜长短：太阳的周日视运动圈，：太阳的周日视运动圈，以地平面为界，分为两部以地平面为界，分为两部分，分，地平面以上部分可代表昼长地平面以上部分可代表昼长，，地平面以下部分可代表夜长地平面以下部分可代表夜长，，根据两者各自所占的比例可确定观察者当地此时的昼夜长短情况根据两者各自所占的比例可确定观察者当地此时的昼夜长短情况下中天下中天 8.太阳的特殊位置太阳的特殊位置:1—日落；日落；2—上中天；上中天；3—日出；日出；4—下中天 二二.不同纬度地区的太阳视运动轨迹不同纬度地区的太阳视运动轨迹•赤道地区赤道地区•南回归线到南半球相切纬线之间地区南回归线到南半球相切纬线之间地区•北回归线到北半球相切纬线之间地区北回归线到北半球相切纬线之间地区•南北极点地区南北极点地区•相切纬线极昼圈相切纬线极昼圈 (其纬度为南北纬其纬度为南北纬90°-直射点纬度直射点纬度)•极点到相切极昼圈之间地区极点到相切极昼圈之间地区•南北回归线之间的地区南北回归线之间的地区 夏至日夏至日夏至日夏至日冬至日冬至日冬至日冬至日两分日两分日两分日两分日夏至日太阳直射点位置夏至日太阳直射点位置冬至日太阳直射点位置冬至日太阳直射点位置天北极天北极天南极天南极1.赤道地区赤道地区 夏至日夏至日夏至日夏至日冬至日冬至日冬至日冬至日两分日两分日两分日两分日天北极天北极天南极天南极赤道上的地平面赤道上的地平面赤道上的地平面赤道上的地平面 天北极天北极天南极天南极天顶天顶天赤道天赤道西西东东夏至日夏至日夏至日夏至日冬至日冬至日冬至日冬至日两分日两分日两分日两分日赤赤道道上上的的地地平平圈圈 北北南南西西东东天顶天顶赤道上太阳直升直落赤道上太阳直升直落,昼夜平分，春秋分日的昼夜平分，春秋分日的正午太阳高度角正午太阳高度角=90°夏至日夏至日夏至日夏至日冬至日冬至日冬至日冬至日两分日两分日两分日两分日 2.南南/北极点地区的太阳视运动北极点地区的太阳视运动 夏至日夏至日夏至日夏至日冬至日冬至日冬至日冬至日两分日两分日两分日两分日北极点的地平面北极点的地平面北极点的地平面北极点的地平面天北极天北极天南极天南极(1).北极点地区北极点地区 天北极天北极天南极天南极天顶天顶夏至日夏至日两分日两分日冬至日冬至日北极的地平圈北极的地平圈 南南南南南南北极北极夏至日夏至日夏至日夏至日两分日两分日两分日两分日北极点上太阳视运动与地面平行,太阳高度角终日不变,其太阳高度角=此日直射点纬度,太阳运动轨迹俯视为顺时针H (2).南极点地区南极点地区 南极点上太阳视运动与地面平行南极点上太阳视运动与地面平行,太阳高度角太阳高度角终日不变终日不变,其其太阳高度角太阳高度角=此日直射点纬度此日直射点纬度,太阳太阳运动轨迹运动轨迹俯视为逆时针俯视为逆时针 3.与晨昏线相切与晨昏线相切的出现的出现极昼极昼纬线上纬线上的太的太阳视运动阳视运动出现极昼的相切纬线出现极昼的相切纬线当阳光某日当阳光某日直射南、北纬直射南、北纬h°时时，极昼圈，极昼圈（（其纬度为南、北纬其纬度为南、北纬90°－－h°）） (1).出现极昼的相切纬线出现极昼的相切纬线(北半球极昼圈北半球极昼圈)a.当阳光某日当阳光某日直射北纬直射北纬h°时时，相切极昼圈，相切极昼圈 （（其纬度为北纬其纬度为北纬90°－－h°）） b.顺时针方向运动顺时针方向运动c.正北升正北升,正北落正北落d.12:00正午太阳高度正午太阳高度=2×直射点纬度直射点纬度,日影向正北日影向正北e.0:00时正午太阳高度时正午太阳高度=0° (2).出现极昼的相切纬线出现极昼的相切纬线(南半球极昼圈南半球极昼圈)a.当阳光某日当阳光某日直射南纬直射南纬h°时时，相切极昼圈，相切极昼圈 （（其纬度为南纬其纬度为南纬90°－－h°）） b.逆时针方向运动逆时针方向运动c.正南升正南升,正南落正南落d.12:00正午太阳高度正午太阳高度=2×直射点纬度直射点纬度,日影向正南日影向正南e.0:00时正午太阳高度时正午太阳高度=0° 4. 南、北极点与极昼圈南、北极点与极昼圈之间地带之间地带 (相切纬线与极点之间相切纬线与极点之间) （（1））.北极点与极昼圈北极点与极昼圈之间地带之间地带(相切纬线与极点之间相切纬线与极点之间) a.顺时针方向运动顺时针方向运动b.正北升正北升,正北落正北落c.12:00日影向正北日影向正北d.0:00时正午太阳高度时正午太阳高度>0°e.h1+h2=2×直射点纬度直射点纬度 (2).南极点与极昼圈之间地带南极点与极昼圈之间地带(相切纬线与极点之间相切纬线与极点之间) a.逆时针方向运动逆时针方向运动b.正南升正南升,正南落正南落c.12:00日影向正南日影向正南d.0:00时正午太阳高度时正午太阳高度>0°e.H1(最大）最大）+h2（最小）（最小）=2×直射点纬度直射点纬度 • 如果如果太阳上中天的部分全部位于天顶以太阳上中天的部分全部位于天顶以南（如下图），南（如下图），则表明当地则表明当地位于北回归位于北回归线以北地区；线以北地区；•相反，相反，如果太阳上中天的部分全部位于如果太阳上中天的部分全部位于天顶以北天顶以北，则表明当地，则表明当地位于南回归线以位于南回归线以南地区。
南地区 5.南北回归线南北回归线到到与晨昏线相切南北纬线与晨昏线相切南北纬线之之间的的太阳视运动间的的太阳视运动 夏至日夏至日夏至日夏至日冬至日冬至日冬至日冬至日两分日两分日两分日两分日某纬度的地平面某纬度的地平面某纬度的地平面某纬度的地平面天北极天北极天南极天南极(1).北回归线到相切纬线之北回归线到相切纬线之间地区间地区. 天北极天北极天北极天北极天南极天南极天南极天南极天顶天顶天顶天顶某纬度的地平圈某纬度的地平圈某纬度的地平圈某纬度的地平圈夏至日夏至日夏至日夏至日两分日两分日两分日两分日冬至日冬至日冬至日冬至日 北北南南西西东东天顶天顶夏至日夏至日夏至日夏至日冬至日冬至日冬至日冬至日两分日两分日两分日两分日北半球北半球40°太阳视运动太阳视运动,全年全年正午太阳位于南半部天正午太阳位于南半部天空空,全年正午日影朝向正北全年正午日影朝向正北. (2).南回归线到相切纬线之间地区南回归线到相切纬线之间地区. 全年全年正午太阳位于北半部天空正午太阳位于北半部天空,全年正午日影朝全年正午日影朝向正南向正南. 6.回归线以内地区回归线以内地区 如果在二至日两个周日视运动圈之间包括天顶位置，如果在二至日两个周日视运动圈之间包括天顶位置，表明该地位于回归线以内。
表明该地位于回归线以内•赤道的特征是周日视运动图垂直于地平面；赤道的特征是周日视运动图垂直于地平面；①①赤道至北回归线之间地区赤道至北回归线之间地区的周日视运动圈的特征是的周日视运动圈的特征是太阳太阳上中天的部分天顶以南部分多于天顶以北部分上中天的部分天顶以南部分多于天顶以北部分；； ①①赤道至北回赤道至北回归线之间地区归线之间地区如果是北回归线上呢如果是北回归线上呢? NSEW夏夏至至日日二二分分日日冬冬至至日日如果是刚好在北回归线上呢如果是刚好在北回归线上呢? ②②赤道至南回归线之间地区赤道至南回归线之间地区的周日视运动圈的特征的周日视运动圈的特征是是太阳上中天的部分天顶以北部分多于天顶以南太阳上中天的部分天顶以北部分多于天顶以南部分部分 ②②赤道至南回归线之间地区赤道至南回归线之间地区南南北北西西东东夏至夏至春秋分日春秋分日冬至冬至如果是刚好南回归线上呢如果是刚好南回归线上呢? NSEW夏至日夏至日春秋分日春秋分日冬至日冬至日如果是刚好在南回归线上呢如果是刚好在南回归线上呢? 太阳视运动轨迹图的判读太阳视运动轨迹图的判读 一、方向的判读一、方向的判读此处通常指地平圈上方向的判读。
此处通常指地平圈上方向的判读⑴⑴原则原则: :上北下南，左西右东；上北下南，左西右东；⑵⑵根据根据太阳的升落判断南北方向太阳的升落判断南北方向⑶⑶在已知观测点位于南半球或北半球时，在已知观测点位于南半球或北半球时，可根据正午太可根据正午太阳高度最低时太阳上中天的位置来判读南北方向阳高度最低时太阳上中天的位置来判读南北方向 即：即：若观测点位于北半球若观测点位于北半球，正午太阳高度最低时太阳上中天，正午太阳高度最低时太阳上中天的位置在地平面上的投影便指向南方向；的位置在地平面上的投影便指向南方向；若观测点位于南半球若观测点位于南半球，正午太阳高度最低时太阳上中天，正午太阳高度最低时太阳上中天的位置在地平面上的投影则指向北方向的位置在地平面上的投影则指向北方向 二、观测点位于南北半球的判读二、观测点位于南北半球的判读⑴⑴⑴⑴若正午太阳高度最低时若正午太阳高度最低时若正午太阳高度最低时若正午太阳高度最低时太阳上中天的位置位于观测点太阳上中天的位置位于观测点太阳上中天的位置位于观测点太阳上中天的位置位于观测点之南，则观测点位于北半球；之南，则观测点位于北半球；之南，则观测点位于北半球；之南，则观测点位于北半球；⑵⑵⑵⑵若正午太阳高度最低时若正午太阳高度最低时若正午太阳高度最低时若正午太阳高度最低时太阳上中天的位置位于观测点太阳上中天的位置位于观测点太阳上中天的位置位于观测点太阳上中天的位置位于观测点之北，则观测点位于南半球；之北，则观测点位于南半球；之北，则观测点位于南半球；之北，则观测点位于南半球；⑶⑶⑶⑶若太阳视运行轨迹的圆心总在观测点上若太阳视运行轨迹的圆心总在观测点上若太阳视运行轨迹的圆心总在观测点上若太阳视运行轨迹的圆心总在观测点上，则观测点位，则观测点位，则观测点位，则观测点位于赤道上。
于赤道上于赤道上于赤道上 三、日出日落方向的判读三、日出日落方向的判读 1.北半球夏半年北半球夏半年,全球除极昼地区外全球除极昼地区外, 皆日出东北皆日出东北 (日影朝向西南), 日落西北日落西北(日影朝向东南) 北半球冬半年北半球冬半年,全球除极昼地区外全球除极昼地区外, 皆日出东南皆日出东南(日影朝向西北), 日落西南日落西南(日影朝向东北) 2. 春秋分日时春秋分日时,全球皆全球皆 日出正东日出正东(日影朝向正西), 日落正西日落正西(日影朝向正东) 3. 极昼地区极昼地区: 若在北极点附近北极点附近,则日出正北,日落正北 若在南极点附近南极点附近,则日出正南,日落正南 （（2）乙地的正午太阳高度为）乙地的正午太阳高度为 （（ ））A．．22º B．．44º C．．11º D.68º 1、下图为北半球甲乙两地某日、下图为北半球甲乙两地某日“太阳视运太阳视运动路线图动路线图”，圆，圆O为地平圈，箭头为太阳视运动为地平圈，箭头为太阳视运动方向，方向，∠∠1=∠ ∠2=22°。
1）甲地的地理纬度为）甲地的地理纬度为 A．．23º26’N B．．66º34’N C．．22ºN D．．90ºNDB四、正午太阳高度的判读四、正午太阳高度的判读 五、昼夜长短的判读五、昼夜长短的判读六、二分二至的判读六、二分二至的判读2 2．．读图2-3-182-3-18，，该图表示的表示的为40°N40°N线上某地两分两至日上某地两分两至日的太阳高度及昼夜的太阳高度及昼夜变化（夜弧在地平化（夜弧在地平线下），填充并回答下），填充并回答下列下列问题1 1）三条太阳升降路）三条太阳升降路线中，代表中，代表6 6月月2222日的是日的是________________________2 2））C C路路线所表示的昼夜所表示的昼夜长短是短是__________________3 3））B B路路线，太阳从，太阳从__________方向升起，方向升起，从从____________方向落下方向落下4 4））∠∠2 2＝＝50°50°，那么，，那么，B B线表示正午表示正午太阳直射太阳直射____________（（纬）） 3、甲、乙、丙三幅地处不同纬度的三座房屋、甲、乙、丙三幅地处不同纬度的三座房屋两至日的阳光照射情况（两至日的阳光照射情况（a或或b）（图）（图2—7），读），读图后回答问题图后回答问题。
1）对三地位置判断正确的是（）对三地位置判断正确的是（ ））A.三地都位于北半球三地都位于北半球B.甲地位于赤道与北回归线之间甲地位于赤道与北回归线之间C.乙地位于北温带乙地位于北温带 D.丙地位于北温带丙地位于北温带C （（2）若甲图当）若甲图当a代表的节气出现时（代表的节气出现时（ ）） A.巴格达为多雨季节巴格达为多雨季节 B.北京正午太阳高度达最大值北京正午太阳高度达最大值 C.悉尼昼短夜长悉尼昼短夜长D.巴尔干半岛南部出现多雨季节巴尔干半岛南部出现多雨季节（（3）若甲图）若甲图b代表的节气再现时（代表的节气再现时（ ）） A.正值南极洲科学考察最佳季节正值南极洲科学考察最佳季节 B.英国大面积森林落叶英国大面积森林落叶 C.中亚和南亚河流正值枯水期中亚和南亚河流正值枯水期 D.长江中下游正处梅雨季节长江中下游正处梅雨季节DD A A 西北西北——北北----东北东北 长长——短短——长长B B 东北东北——北北——西北西北 长长——短短——长长C C 西南西南——南南——东南东南 短短——长长——短短D D 东南东南——南南——西南西南 短短——长长——短短 4 、、2009年年10月月1日，天安门前的国日，天安门前的国旗影子的变化旗影子的变化A7.日影朝向的判断日影朝向的判断 日出日出日落日落正午正午日日影影方方位位 5 .下图是我国北方某中学地理兴趣小组用下图是我国北方某中学地理兴趣小组用2米长的杆米长的杆子测出的日影图子测出的日影图,当测到最短日影当测到最短日影(影长为影长为2米米)时时,北京时北京时间为间为11:20.据此回答下列问题据此回答下列问题:（（1）该中学地理兴趣小组测日）该中学地理兴趣小组测日影时影时,当天的日期可能为当天的日期可能为:A.3月月21日日 B.5月月21日日C.6月月21日日 D.8月月21日日（（2）该学校的经纬度位置是：）该学校的经纬度位置是：A.40°N 110°E B. 45°N 125°E C. 45°N 130°E D. 45°N 110°E AC 图2a太阳位于太阳位于a所指位置时，拍摄者看到的太阳方所指位置时，拍摄者看到的太阳方位和他所在地的地方时分别是位和他所在地的地方时分别是A．正北．正北 0:00 B．正北．正北 12:00 C．正南．正南 0:00 D．正南．正南 12:00 6:科考队员在北极点附近某处一天中不同时科考队员在北极点附近某处一天中不同时刻拍摄了太阳照片，回答问题。
刻拍摄了太阳照片，回答问题A 7 、、下图表示某地点下图表示某地点A某日所观察到的太阳运行轨迹，其中箭头表某日所观察到的太阳运行轨迹，其中箭头表示太阳运行方向，示太阳运行方向，E、、W、、S、、N分别表示东、西、南、北四个方分别表示东、西、南、北四个方向当太阳位于图中向当太阳位于图中B点时，北京时间为点时，北京时间为16点据此回答下面两点据此回答下面两题 ⑴⑴.观察地点的地理坐标可能是（观察地点的地理坐标可能是（ ））A.60°N，，120°W B. 60°N，，60°EC.70°N，，120°W D. 70°N，，60°E⑵⑵.该日，太阳升起的方向是（该日，太阳升起的方向是（ ））A.地平正北方向地平正北方向 B. 地平东北方向地平东北方向C.地平东南方向地平东南方向 D. 地平正东方向地平正东方向•从从图中太阳视运动可以看出，该地该日刚好发生了极昼现象，即该地正好位于极昼圈图中太阳视运动可以看出，该地该日刚好发生了极昼现象，即该地正好位于极昼圈上极昼圈上正午太阳高度等于直射点纬度的上。
极昼圈上正午太阳高度等于直射点纬度的2倍，据图示信息可推知此时阳光直射在倍，据图示信息可推知此时阳光直射在20°N，进而可知该日极昼圈为，进而可知该日极昼圈为70°N（（90°－－20°）当太阳位于）当太阳位于B点时，为当地地方时点时，为当地地方时正午正午12点，而此时的北京时间（东经点，而此时的北京时间（东经120°地方时）为地方时）为16点，时差点，时差4小时，经度相隔小时，经度相隔60°，可算出该地位于，可算出该地位于60°E北半球极昼圈上，太阳在子夜北半球极昼圈上，太阳在子夜0时从地平的正北方向升起（人时从地平的正北方向升起（人的视线越过北极点看到日出），又在第二天的子夜的视线越过北极点看到日出），又在第二天的子夜0时落于地平的正北时落于地平的正北答案答案 ⑴⑴ D ⑵⑵ A 8:8:下下图表示某地一天中两个不同表示某地一天中两个不同时刻太阳光刻太阳光线与地面的与地面的夹角，据此回答下列三角，据此回答下列三题⑴⑴. .这一天，太阳直射点的纬度是（这一天，太阳直射点的纬度是（ ））A.15°NA.15°NB.20°NB.20°NC.15°S C.15°S D.20°SD.20°S⑵.⑵.该地的地理纬度是（该地的地理纬度是（ ））A.70°N B.75°N C.70°S D.75°SA.70°N B.75°N C.70°S D.75°S⑶.⑶.当太阳处在正北方上空时，国际标准时为当太阳处在正北方上空时，国际标准时为2020时，则时，则该地的经度位置是（该地的经度位置是（ ））A.120°W B.0° C.60°E D.180°A.120°W B.0° C.60°E D.180°BBC 4、某学校操场上，、某学校操场上，O处有一垂直于地面的旗杆。
处有一垂直于地面的旗杆OP表示正午时旗杆在地面的影子，其长度随季节发生变化，表示正午时旗杆在地面的影子，其长度随季节发生变化，6月月22日缩短为零，日缩短为零，M处有一棵树，处有一棵树，OM垂直于垂直于OP，回答：，回答：(1) 月月 日日OP最长，此时北京最长，此时北京的昼夜长短状是的昼夜长短状是 ，， 三个月后，某学校所在地的昼夜三个月后，某学校所在地的昼夜长短状况是长短状况是 ；； （（2））M处的树位于旗杆的处的树位于旗杆的 方方向，其精确的纬是向，其精确的纬是 ；；（（3）当）当OP为零时，学校所在地为零时，学校所在地会出现会出现 天文现象，此时天文现象，此时为当地地方时的为当地地方时的 时1222昼短夜昼短夜 长长昼短夜长昼短夜长正东正东23º26′N 太阳直射太阳直射 12 5、某学校（、某学校（110°E）地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法，）地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法，逐日测算正午太阳高度。
如图逐日测算正午太阳高度如图2—1—13所示，垂直竖立一根所示，垂直竖立一根2米长米长的竿的竿OP，正午时测得竿影长，正午时测得竿影长OP′，通过，通过tga=OP/OP′算出正午太阳算出正午太阳高度高度α据此回答下列题据此回答下列题1）该小组每天量测影长时，北京时间应为（ ））该小组每天量测影长时，北京时间应为（ ） A．．12：：00 B．．12：：40 C．．11：：20 D．．11：：00（（2）） 3月月21日，当该小组进行观测时，日，当该小组进行观测时，下列城市中即将迎来旭日东升的是下列城市中即将迎来旭日东升的是 A．英国伦敦 ．英国伦敦 （ ）（ ） B．匈牙利布达佩斯（约．匈牙利布达佩斯（约19°E）） C．土耳其伊斯坦布尔（约．土耳其伊斯坦布尔（约29°E） ） D．夏威夷檀香山（约．夏威夷檀香山（约158°W））BB 例、例、a、、b两城夏至日和冬至日正午旗杆（等高）两城夏至日和冬至日正午旗杆（等高）的影长及朝向如右图，据此回答下题的影长及朝向如右图，据此回答下题 6.关于关于a、、b两城的说法正确两城的说法正确的是：的是： A . a地地转偏向力比地地转偏向力比b地大地大 B . a地自转角速度比地自转角速度比b地大地大 C . b地昼长的变化幅度比地昼长的变化幅度比a地大地大 D . a地自转线速度比地自转线速度比b地大地大A 7.读图回答：读图回答： （（1）图）图3是该小组绘制的连续一年多的竿影长度是该小组绘制的连续一年多的竿影长度变化图。
图中反映变化图图中反映3月月21日竿影长度的点是（ ）日竿影长度的点是（ ） A．．①① B．．②② C．．③③ D．．④④ （（2）该学校大约位于（ ））该学校大约位于（ ） A．．21.5°N B．．21.5°S C．．45°N D．．45°S DA 8、图图4为为6月月22日四地日出时刻与正午太阳高日四地日出时刻与正午太阳高度示意图，读图回答问题度示意图，读图回答问题1）据图）据图4判断，四地中昼夜长短变化幅度最大的是判断，四地中昼夜长短变化幅度最大的是 A．．①① B．．②② C．．③③ D．．④④（（2）图）图5为某地二至日影子的日变化示意图，最有可能对为某地二至日影子的日变化示意图，最有可能对 应图应图4中的点是中的点是 A．．①① B．．②② C．．③③ D．．④④CB 。