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1、日出日落問題(一)、日出和日落方位問題:不論是南半球還是北半球的任何地點(diǎn)(出現(xiàn)極晝和極夜的區(qū)域除外),其太陽出沒點(diǎn)的地平方位是偏南還是偏北,取決于太陽直射南半球還是北半球,而與觀測地點(diǎn)位于南北半球無關(guān)。具體來說:(1)在兩分日時,太陽直射赤道,全球各地太陽正東升,正西落(極點(diǎn)除外)(2)北半球的夏半年(太陽直射點(diǎn)位于北半球,即從春分日經(jīng)過夏至日到秋分日),全球各地太陽東北升,西北落,而且緯度越高,太陽升落的方位越偏北(極點(diǎn)和出現(xiàn)極晝夜的地方除外);北半球的冬半年(太陽直射南半球,從秋分經(jīng)過冬至到春分日),全球各地太陽東南升,西南落,緯度越高,太陽升落的方位越偏
2、南(極點(diǎn)和出現(xiàn)極晝夜的地方除外)。(3)就某一地點(diǎn)而言,在太陽直射點(diǎn)向北運(yùn)動期間,太陽升落的方位將日漸偏北;反之則日漸偏南。(4)南北極點(diǎn)上,太陽高度在一天中是不變的(即太陽周日視運(yùn)動軌跡總是與極點(diǎn)的地平圈平行),太陽在一天中沒有明顯的升起和落下。(二)、太陽視運(yùn)動圖的判斷方法:太陽視運(yùn)動是地球自轉(zhuǎn)造成的,一天中,地球自西向東自轉(zhuǎn),看太陽在天空中以觀測者為中心,自東向西運(yùn)動,一天轉(zhuǎn)一圈。觀測者所在的平面是地表切面,叫做地平圈,以觀測者為中心的大球面為天球,天體在天球上運(yùn)動。(1)太陽視運(yùn)動最高位置為正午,正午太陽高度為從地平圈中心向太陽最高位置的連線與地平圈的
3、交角,地平圈以上部分長度反映晝長,以下表示夜長。(2)不同半球的正午太陽偏向:北回歸線以北和南回歸線以南地區(qū),太陽軌跡是平行的。北回歸線以北地區(qū),一年中太陽總是偏向南方,每天太陽最高時太陽在正南,南回歸線以南地區(qū),一年中太陽總是偏向北方,太陽最高時在正北,根據(jù)一年中太陽視運(yùn)動最高、最低、居中位置來判斷季節(jié)。(3)南北回歸線之間地區(qū),太陽軌跡也是平行的,只不過正午時太陽有時位于觀測者以北,有時位于觀測者正頭頂(正午太陽高度為90度,正午太陽高度為太陽與地平圈中心連線與地平圈夾角),有時位于觀測者以南。赤道上每天都晝夜平分,太陽每天都垂直升落,但正午太陽高度并不同
4、。其余位于回歸線之間緯度太陽運(yùn)動軌跡傾斜,但與地面夾角較大。4(4)正好出現(xiàn)極晝的地區(qū),北極圈以北地區(qū)表現(xiàn)為正北升,正北落,南極圈以南表現(xiàn)為正南升,正南落(升落在同一地點(diǎn))。已經(jīng)處于極晝的地方(不包括極點(diǎn)),太陽雖一直在地平圈以上,但仍有高度變化,正午時太陽最高,午夜時太陽最低,如圖中a點(diǎn)。正午太陽高度可以計(jì)算,最小太陽高度可以通過直射點(diǎn)運(yùn)動推算。由于太陽運(yùn)動軌跡是平行的,正午太陽高度變化即為最小太陽高度變化,變化數(shù)值為直射點(diǎn)移動范圍。例如:北緯80度地區(qū),太陽直射點(diǎn)位于北緯10度時,該緯度正好出現(xiàn)極晝現(xiàn)象,最小太陽高度為0度,正午太陽高度為20度,夏至?xí)r,直
5、射點(diǎn)位于北回歸線,最大太陽高度為33°26′,最小太陽高度為13°26′。(5)北極點(diǎn)和南極點(diǎn)的太陽視運(yùn)動(1)北極點(diǎn):一天內(nèi)太陽高度不變,太陽高度可以通過正午太陽高度計(jì)算出來,從地平面向上看,太陽逆時針在地平面以上旋轉(zhuǎn),地平圈中心為觀測者位置,即北極點(diǎn),四周方向都是正南方向。(2)南極點(diǎn):站在地平圈中心向上看,太陽順時針在地平面以上旋轉(zhuǎn),地平圈中心為觀測者位置,即南極點(diǎn),四周方向都是正北方向。注意問題:讀此類圖要注意以下兩點(diǎn):①若正東日出、正西日落,說明太陽直射在赤道。北回歸線以北(除北極外)正午時的太陽總是在南方的天空,南回歸線以南(除南極外)正午時的太陽
6、總是在北方的天空,北極點(diǎn)上空的太陽總在南方的天空,南極點(diǎn)上空的太陽總在北方的天空。②若太陽在地平圈以上運(yùn)行的時間短于在地平圈以下的時間,說明該地處于冬半年,反之,說明位于夏半年。如下圖為北半球某地太陽運(yùn)行圖,從圖中可以看出太陽在地平圈以上的運(yùn)行時間短于在地平圈以下的時間,說明太陽直射在南半球,日落點(diǎn)和正東、正西連線的交角為20°4,說明太陽直射點(diǎn)位于南緯20°,由該地正午太陽高度為40°和太陽直射南緯20°兩個條件可算出當(dāng)?shù)氐木暥?。(三)、利用日照圖來判斷日出日落方位1、太陽直射赤道在晨線上看到的是日出,在昏線上看到的是日落。在上圖中,選任意一點(diǎn)A,我們來分析
7、一下A地日出日落的方位。因?yàn)榫暥认嗤牡胤?,日出日落的方位也相同,所以我們首先作過A地的緯線,找到該緯線與晨線的交點(diǎn)B、與昏線的交點(diǎn)B"。只要得出太陽光線相對于B地的方向,就可知道A地日出的方位;只要得出太陽光線相對于B"地的方向,就可知道A地日落的方位。可以看出,相對于B地而言,太陽光線來自正東方向,所以在A地太陽從正東方向升起;相對于B"地而言,太陽光線來自正西方向,所以在A地太陽從正西方向落下??偨Y(jié)規(guī)律為:春秋二分日,全球各地的日出日落方位除了南北兩極點(diǎn)外均為從正東方向升起、從正西方向落下。2、太陽直射北半球?我們討論一下任意一點(diǎn)C地的日出日落方位,作過
8、C地的緯線,找出該緯線與晨線的交點(diǎn)D、