地球运动中有关计算的对映关系.doc

地球运动中有关计算的对映关系秦友华一、与太阳直射点有关的对映1直射点纬度与日期的对映不同日期太阳直射点的位置一般不同；在回归线与赤道之间（除回归线外）同一直射点都有两个不同的日期相对映。有关直射点与日期对映的计算：一种情况是已知日期求直射点的位置，从赤道开始用每天直射点走过的度数，计算出直射点的位置。另一种情况是由太阳直射点的位置计算出太阳直射的日期。例15月1日太阳直射点的纬度约为 （ ） A10N B12N C11N D13N【解析】 3月21日（春分日）太阳直射赤道，过了春分日太阳直射向北移动，每天移动的速度约为：2326/90天。当到5月1日时，距离春分日的天数为41天，太阳直射点从赤道向北移动的度数为232690天41天11，即11N。【答案】C例2当太阳直射20N时，此日的日期是 （ ）A6月9日 B6月5日 C7月9日 D7月5日【解析】当太阳直射20N时，就有两种可能，一种是太阳直射点从赤道向北回归线移动，还没有到夏至日；另一种情况是太阳直射点是从北回归线向南移，此日已过了夏至日。可以通过该点至北回归线的纬度差，太阳直射点移过这一纬度差所需要的天数与6月22日进行加减。（2326-20）（232690天）13天若此日已过夏至日，则6月22日+13天为7月5日若此日未过夏至日，则6月22日-13天为6月9日【答案】AD2直射点的纬度与极昼、极夜圈的对映极昼圈是指地球上出现极昼现象地区的最低的纬度圈，直射点的纬度与极昼圈的纬度互余。例如当太阳直射15N，极昼圈的纬度为75N。即75N及其以北地区有极昼现象发生。同理直射点的纬度与极夜圈（出现极夜现象地区的最低纬度）的纬度也互余，则不过南北纬相反。如直射点为15N，极夜圈的纬度是75S。3直射点的纬度就是同半球极点的正午太阳高度角的对映直射点的纬度大小就是同半球极点的正午太阳高度角的大小。如当北半球夏至日时太阳直射北回归线，北极点的正午太阳高度为2326。二、与昼长有关的对映1昼长与日期的对映在南北极圈之间的地区，一年中一地某一昼长都与两个日期对映（除夏至日和冬至日的昼长）。任一日期的昼长计算方法如下：（当地夏至日的昼长12小时）90天N+12小时（夏半年）12小时-（当地夏至日的昼长12小时）90天N（冬半年）（N为从春秋分与某日的相隔的天数）当然也可用：（12小时当地冬至日的昼长）90天N+12小时（夏半年）12小时-（12小时当地冬至日的昼长）90天N（冬半年）例3北半球某地一年中的昼最长是18小时，问10月1日的昼长？【解析】10月1日是冬半年，已知了夏至日的昼长为18小时，可根据公式：12小时-（当地夏至日的昼长12小时）90天N（冬半年）=12（1812）90天8天11时28分即此日该地的昼长为11时28分。2同一纬线上的昼长与夜长的季节对映同一纬线上的在距离春分日和秋分日的天数相同的日期，称之为季节对映日期，如图中的A与C、D和B与C、D，春分日和秋分日，冬至日与夏至日等。冬至夏至春分秋分ABCD季节对映的日期其昼长与夜长相等，北半球夏至日的昼长与冬至日的夜长相等，夏至日的夜长与冬至日的昼长相等。例如：当某地处于A时的昼长是10小时，则C、D时该地的夜长就为10小时。3同一纬度的昼长与夜长的南北半球对映南北半球同纬度的纬线上的昼长和夜长相等。例如：30N的昼长为10小时，则此日30S的夜长就为10小时。三、与太阳高度有关的对映1日期与正午太阳高度的对映日期与正午太阳高度的对映可通过日期与直射点的纬度位置的对映关系来解决。也可以用某一段时间内太阳高度变化的角度时间，求出每一天变化的度数，再从某一基点进行计算。例430N的某地10月1日的太阳高度角是 （ ）A58 B62 C59 D57【解析】30N地处回归线与极圈之间，一年中最大太阳高度角与最小太阳高度角之差为4652，可近似为47，一年中每天太阳高度角变化的度数为472/365。10月1日距离秋分日为8天，秋分日30N正午太阳高度为60。则30N的某地10月1日的太阳高度角是：60-（472/365）858【答案】A2最大太阳高度与最小太阳高度的年对映（以北半球为例）北回归线及其以北地区，一年中最大太阳高度是夏至日的正午太阳高度。最小太阳高度是冬至日的太阳高度。最大值与最小值的关系为：H大H小=4652分析：夏至日的太阳高度：H大=90-（-2326） 冬至日的太阳高度：H小=90-（+2326）因此：H大H小=4652注意：赤道和北回归线之间，一年中最大太阳高度是太阳直射日（90），不是夏至日，最小太阳高度是冬至日的太阳高度。最大值与最小值与当地的地理纬度有关。3最大太阳高度与最小太阳高度的日对映（以北半球为例）一天中的最大太阳高度为正午太阳高度，最小太阳高度为子夜太阳高度。太阳高度的最大值与最小值之差就为最大太阳高度的纬度差与最小太阳高度的纬度差之差。如图：H大H小= =2（90-）（为当地的地理纬度）极点极昼圈当地纬度极昼圈当地纬度直射点纬度差之差例5某地（120E 、85N）正午太阳高度为25，则子夜的太阳高度为（ ）A15 B 5 C10 D10【解析】当85