春分太阳的位置及纬度.docx

春分太阳的位置及纬度【篇一：日出日落方位详解1】 （一）、日出和日落方位问题： 不论是南半球还是北半球的任何地点（出现极昼和极夜的区域除外），其太阳出没点的地平方位是偏南还是偏北，取决于太阳直射南半球还是北半球，而与观测地点位于南北半球无关。具体来说： （1）在两分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升，正西落（极点除外） （2）北半球的夏半年（太阳直射点位于北半球，即从春分日经过夏至日到秋分日），全球各地太阳东北升，西北落，而且纬度越高，太阳升落的方位越偏北（极点和出现极昼夜的地方除外）；北半球的冬半年（太阳直射南半球，从秋分经过冬至到春分日），全球各地太阳东南升，西南落，纬度越高，太阳升落的方位越偏南（极点和出现极昼夜的地方除外）。 （3）就某一地点而言，在太阳直射点向北运动期间，太阳升落的方位将日渐偏北；反之则日渐偏南。 （4）南北极点上，太阳高度在一天中是不变的（即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行），太阳在一天中没有明显的升起和落下。 （二）、太阳视运动图的判断方法： 太阳视运动是地球自转造成的，一天中，地球自西向东自转，看太阳在天空中以观测者为中心，自东向西运动，一天转一圈。观测者所在的平面是地表切面，叫做地平圈，以观测者为中心的大球面为天球，天体在天球上运动。 （1）太阳视运动最高位置为正午，正午太阳高度为从地平圈中心向太阳最高位置的连线与地平圈的交角，地平圈以上部分长度反映昼长，以下表示夜长。（2）不同半球的正午太阳偏向：北回归线以北和南回归线以南地区，太阳轨迹是平行的。北回归线以北地区，一年中太阳总是偏向南方，每天太阳最高时太阳在正南，南回归线以南地区，一年中太阳总是偏向北方，太阳最高时在正北，根据一年中太阳视运动最高、最低、居中位置来判断季节。 （3）南道上每天都昼夜平分，太阳每天都垂直升落，但正午太阳高度并不同。其余位于回归线之间纬度太阳运动轨迹倾斜，但与地面夹角较大。 （4）正好出现极昼的地区，北极? 5）北极点和南极点的太阳视运动 （1）北极点：一天内太阳高度不变，太阳高度可以通过正午太阳高度计 算出来，从地平面向上看，太阳逆时针在地平面以上旋转，地平圈中心为 观测者位置，即北极点，四周方向都是正南方向。 （2）南极点：站在地平圈中心向上看，太阳顺时针在地平面以上旋转， 地平圈中心为观测者位置，即南极点，四 周方向都是正北方向。 注意问题：读此类图要注意以下两点：若正东日出、正西日落，说明太 阳直射在赤道。北回归线以北（除北极外）正午时的太阳总是在南方的天 空，南回归线以南（除南极外）正午时的太阳总是在北方的天空，北极点 上空的太阳总在南方的天空，南极点上空的太阳总在北方的天空。若太 阳在地平圈以上运行的时间短于在地平圈以下的时间，说明该地处于冬半 年，反之，说明位于夏半年。如下图为北半球某地太阳运行图，从图中可 以看出太阳在地平圈以上的运行时间短于在地平圈以下的时间，说明太阳 条件可算出当地的纬度。 （三）、利用日照图来判断日出日落方位 1、太阳直射赤道 在晨线上看到的是日出，在昏线上看到的是日落。在上图中，选任意一点a，我们来分析一下a地日出日落的方位。因为纬度相同的地方，日出日落的方位也相同，所以我们首先作过a地的纬线，找到该纬线与晨线的交点b、与昏线的交点b。只要得出太阳光线相对于b地的方向，就可知道a地日出的方位；只要得出太阳光线相对于b地的方向，就可知道a地日落的方位。可以看出，相对于b地而言，太阳光线来自正东方向，所以在a地太阳从正东方向升起；相对于b地而言，太阳光线来自正西方向，所以在a地太阳从正西方向落下。 总结规律为：春秋二分日，全球各地的日出日落方位除了南北两极点外均为从正东方向升起、从正西方向落下。 2、太阳直射北半球 我们讨论一下任意一点c地的日出日落方位，作过c地的纬线，找出该纬线与晨线的交点d、与昏线的交点d，可以看出，太阳光线相对于d地来说来自东北方向；相对于d地来说来自西北方向，所以，在c地太阳从东北方向升起，从西北方向落下。 经典专题 总结规律为：太阳直射北半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳都是从东北方向升起、从西北方向落下，而且太阳直射点的纬度越接近北回归线，各地日出、日落的方位就越偏北；纬度越高的地方日出日落的方位也越偏北。 3、太阳直射南半球 在上图中找任意一点e，用上述同样的方法，可以看到，e地日出的方向是东南，日落的方向是西南。 总结规律为：太阳直射南半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳都是从东南方向升起，从西南方向落下，而且太阳直射点的纬度越接近南回归线，各地日出、日落的方位越偏南；纬度越高的地方日出日落的方位也越偏南。 ? 4、总结 太阳直射点的纬度位置决定了各地的日出日落方位是偏南还是偏北，以及偏南或偏北的程度。可以看出，在同一天，在全球各地观察到的日出日落的方位，偏南或偏北的方向是一致的，与所在的半球位置无关。当 . ? ? 4、总结 太阳直射点的纬度位置决定了各地的日出日落方位是偏南还是偏北，以及偏南或偏北的程度。可以看出，在同一天，在全球各地观察到的日出日落的方位，偏南或偏北的方向是一致的，与所在的半球位置无关。当地纬度位置的高低，会影响到日出日落方位偏南或偏北的程度。当太阳直射在北半球时，纬度越高的地方日出日落的方位就越偏北；当太阳直射在南半球时，纬度越高的地方日出日落的方位就越偏南。【篇二：自然地理作业 第1章 地球(答案)】 绪论 一、名词解释 1. 天然环境:只受人类间接和轻微影响的地区。 2. 人为环境 二、填空题 1. 地理环境可以分为自然环境、经济环境和社会文化环境三类。 2. 地理环境中的自然环境，包括天然（原生自然）环境和人为（次生自然）环境。 3. 对应于地理环境的三部分，地理学可分为三个主要的学科，即自然地理、经济地理和人文地理。 4. 自然地理环境的物质组成具有相对独立性、整体性和区域性的特点，相应于这三个方面，自然地理学可分为部门自然地理学、综合自然地理学和区域自然地理学。 5. 自然地理环境的要素组成，包括地貌、气候、水文、植物、动物和土壤，是自然地理学中应用最广泛的概念。 6. 自然地理的研究对象包括天然和人为的自然地理环境，它具有一定的组分和结构，分布于地球表层并构成一个地理圈。 三、判断题 1. 自然地理环境的边界是一种具有一定过渡区间的渐变界限，它的两个边缘圈层大气圈和岩石圈的厚度很大，而两者的物质组成和结构特性随高度或深度的不同又具有渐变 的性质，因此要在两个地圈中确定自然地理环境的边界就很不容易。 （） 四、简答题 1. 自然地理学的研究对象是什么？ 答：自然地理学的研究对象包括天然和人为的自然地理环境，它具有一定的组分和结构，分布于地球表层并构成一个地理圈。 第一章 地球 一、名词解释 2、 小行星：位于火星与木星轨道之间绕套样运动的众多小天体的总称。 3、 矮行星：围绕太阳运动，自身引力足以克服固体应力而使自己成圆球状，但不能清除其轨道其他物体的天体。 4、 恒星月：月心连续两次到达同一恒星方向的时间（27d 7h 43min 11.4s）。 5、 朔望月：月心连续两次通过地球与日心连线的时间（29d 12h 44min 3s）。 6、 大地水准面：指一种以平均海平面表示的平滑封闭曲面。 7、 太阳高度：太阳光线与地平面间的夹角。 8、 恒星日：地球上同一地点连续两次通过同一子午面的时间。 9、 太阳日：地球上同一地点连续两次通过地心与日心连线所需的时间。 10、地方时：以本地子午面作起算平面，根据任意天体量时所确定的时间。 11、恒星年：地球连续两次通过太阳和另一恒星连线与地球轨道的焦点所需的时间。（365d 6h 9min 9.5s） 12、回归年：地球连续两次通过春分点所需的时间。（365d 5h 48min 46s） 13、黄道：太阳位于地球轨道面，终年在这个平面上运动的路线。 14、岁差：月球和太阳对地球引力产生的力矩导致自转轴绕黄道轴旋进，引起春分点西移 的现象。 15、章动：月球和太阳对地球引力产生的力矩的变化使自转轴旋进，附加一个短周期摆动。 16、极移：由于地球瞬时自转轴在地球本体内部作周期性摆动而引起的地球自转极在地球 表面上移动的现象 。 二、填空题 压辐散的一部分气流便流向赤道，因受地转偏向力的作用，在北半球形成东北风，南半 球形成东南风。 4、 当地球处于近日点时，太阳直射点在南半球；当太阳处于远日点时，太阳直射点在北 半球。 7. 通常用来测量天体距离的单位有光年、天文单位和秒差距。其中，天文单位即日地平均 距离，用于测定太阳系天体的距离。 8. 太阳系是由太阳、行星、卫星、彗星、流星体和行星际物质构成的天体系统。 9. 太阳系8个行星按其物理性质可以分为两组：水星、金星、地球和火星，体积小而平均 密度大，自转速度慢，卫星数少，称为类地行星；木星、土星、天王星和海王星，体积 大，平均密度小，自转速度快，卫星数多，叫做类木行星。 10. 近圆、公转自西向东和各自轨道面在一个平面是太阳系8大行星及其卫星绕太阳运动的 重要特征。 11. 彗星的运行轨道有椭圆形、抛物线和双曲线三种类型，其中，轨道为椭圆的多数彗星能 够如期回归，称为周期彗星。 12. 依据彗星远日点的距离，可将彗星分为四个族，即木星族、土星族、天王星族和海王星 族。 5、 小行星是位于火星与木星轨道之间绕太阳运动的众多小天体的总称。 6、 地球表层四大圈层包括3个无机圈层和1个有机圈层，分别为岩石圈、水圈、大气圈和生物圈。 7、 地球圈层的分化过程同整个地球的温度变化过程密切相关，放射性元素的辐射能量在地 球内部的积累是其内部温度逐渐升高的主要原因。 8、 地球的自转周期统称为1日，然而在天球上选择不同的参考点就有不同的自转周期，他 们分别是恒星日、太阳日和太阴日。 9、 月球运行到地球和太阳之间，并且三个星球正好或接近排成一条直线，月球挡住我们观 察太阳的视线，就产生日食，这一天文现象可能发生的日期是农历的每月初一。 10、月球本身不发光；当日、地、月位于同一直线，月球又位于日、地的一侧时，月球可能 进入地球的阴影区，这时一轮满月被地球的阴影逐渐遮掩，就发生了月食，这一天文现 象可能发生于农历的农历十五、十六。 11、地球沿着椭圆形轨道绕太阳运行，太阳处在椭圆的交点之一上。地球每年1月初位于近 日点，7月初位于远日点。 12、地球自转的线速度，是随纬度和高度的变化而不同的。这是由于地点纬度、高度不同， 其绕地轴旋转的半径不同。赤道线速度最大，到极点则为零。 13、地球表面地理坐标的确定，是以地球自转特性为依据的。在地球表面自转线速度最大的 各点连成的大圆就是赤道，而线速度为0的两点则是地球的南、北极点；在地球内部自 转线速度为零的各点连成的直线就是地轴。 14、地球自转导致地球上作任意方向水平运动的物体，都会与其运动的最初方向发生偏离。 若以运动物体前进方向为准，北半球水平运动物体偏向右方，南半球偏向左方。 15、自西向东越过国际日期变更线（日界线），即从东半球进入西半球，应把日期减1日； 自东向西越过国际日期变更线，即从西半球进入东半球，则应把日期加1日。 16、地球绕日公转的周期统称为年。在天球上选择不同的参考点就有不同的年：如恒星年、 回归年、食年等。它们对应的参考点分别为：恒星、春分点、黄白交点。 18、地球在椭圆轨道绕日公转时，根据开普勒定律，在单位时间内，日地连线在地球轨道面 上扫过的面积相等。因此，地球公转速度在近日点最大，在远日点最小。 19、当太阳直射点在北半球时（春分-秋分），越往北昼越长，越往南昼越短。 20、春秋二分，全球昼夜平分，无纬度变化；冬夏二至，昼夜长短达到极值，夏至日北半球 昼最长夜最短；赤道上，终年昼夜平分，无季节变化。 21、地球的内部结构可分为地壳、地幔和地核。地壳指地表至莫霍面之间厚度极不一致的岩 石圈的一部分。 22、地球上的水主要从早期大气中分化出来，彗星的冰物质陨落在地球表面也成为水的来源 之一。 23、大陆地壳最表层为风化壳，其余则自上而下分为沉积岩层、硅铝层和硅镁层。 24、海洋地壳上部为疏松沉积物，中部为固结沉积物和固结沉积物，下部为硅镁层。 25、上地幔上部大致在60-250km深度间，放射性元素大量集中，温度超过物质熔点，物质 因处于熔融状态而成为岩浆源地，并有软流层之称。 26、地球表面明显地分为海洋和陆地两大部分。大陆是陆地的主体，岛屿是陆地的组成部分。 27、地球上最高的山峰在最大的大陆上，最深的还够分布于最大的大洋中，表明了泛对称现象的普遍性。 28、海洋中的岛屿可以分为大陆岛和海洋岛两类，海洋岛又可按成因分为火山岛和珊瑚岛两 类。三、判断题 1、 自转轴绕真正的且不断变化的地极旋转的现象称为章动。 2、 大爆炸宇宙模型是当前最有说服力的宇宙图景理论，其成功之处在于它比其他宇宙学说 能说明较多的观测事实，如多数河外星系的谱线红移、现今观测到的天体年龄比大爆炸 温度下降至今的200亿年时间短等。 3、 鉴于用普通的长度单位，甚至地球和太阳的平均距离即天文单位，都难以表示宇宙空间 的距离，人们把光在一年中传播的距离，即一个光年，作为量度天体距离的单位。（） 5、 太阳系8大行星中，类地行星的质量相对较小，而类木行星的质量较大。由于质量太小， 水星没有大气，酷似月球世界；火星只有极微弱的大气，是一个极其荒凉的世界。水星 和火星表面都有环形山分布。（） 6、 从化学组成上看，类地行星主要由重物质组成，有固体表面；类木行星则以轻物质为主， 因而没有固体表面。木星和土星是流体球，天王星和海王星由于温度太低，一些气体物 质冻结成冰物质。 7、 类地行星接近太阳，因而它们有较高的温度；反之，类木行星的温度很低。就这个条件 而论，太阳系的生命圈限于类地行星（水星除外）。 8、 类地行星卫星数无或少，类木行星卫星数量多。（） 9、 除金星和天王星外，其余行星的自转方向皆与公转方向相同（金星的自转为倒转，天王 星躺着自转）。（） 10、 的说，就是小行星曾经多次并可能再次撞击地球。如，1978年诺贝尔物理学奖获得者 路易斯.阿尔瓦雷斯提出，6500万年前一颗小行星撞击地球引起大爆炸导致了恐龙灭 绝。（） 12、 如果将地心与某相对静止的遥远恒星相连，必然与地球某一经线相交。该经线连续 14、 15、 16、 在北极上空看地球自转是逆时针方向，傅科摆的偏转方向是地球自转方向相反。 地球表面地理坐标的确定，是以地球自转特性为依据的。 太阳周年视运动的方向是地球公转方向在天球上的反映，二者均为自西向东。 恒星月以恒星为参考点，月球中心连续两次自西向东回到同一恒星方向上所经历的 月球连续两次“合朔”（或合望）的时间间隔。它是日月会合运动的周期，也是月相变17、 我国天文四季是以四立为季节的起点，以二分二至为季节的中点，天文特征最为显 著。西方天文四季的划分，更强调与气候四季的对应，以二分二至为季节的起点，四立为季节的中点。 18、 我国天文四季中，夏季是一年中白昼最长、正午太阳高度角最大的季节；冬季是一 年中白昼最短、正午太阳高度角最小的季节。春秋二季的昼长与正午高度角均介于春夏两季之间。 19、 地球是梨形是一个剔除扁率而将大地水准面起伏夸大10000倍以上的结果，而并 非大地水准面的真实形状。 20、 因地球公转的角速度是不均匀的，故太阳日不是常量。近日点处，公转角速度大， 太阳日较长；远日点时，公转角速度小，太阳日较短。 21、 地球自转周期统称为1日，在考察地球的自转周期时，在天球上选择不同的参考点 有不同的自转周期。其中，恒星日比平均太阳日短，主要原因是地球的公转使日地连线向东偏转。 22、 地球公转的周期统称为年，在天球上选择不同的参考点就有不同的年，其中恒星年 是地球公转的真正周期，回归年是季节更替的周期。 23、 24、 太阳周年视运动的方向是地球公转方向天球方向上的反映，二者均为自西向东。 地球自转可视为刚体自转，在无外力作用的情况下，刚体的自转必定为定轴等角速 25、 由于地球不停的自西向东旋转使得昼夜半球和晨昏线也不断自东向西移动，这样就 形成了昼夜的交替。有了昼夜的更替，使太阳可以均匀加热地球，创造了较好的生存环境，也使地球上的一切生命活动和各种物理化学过程，都具有明显的昼夜变化。 国际日期变更线以东是前1日的结束，以西是次1日的开始。 27、 地球自转形成潮汐波，方向自东向西，使地球每4万年一昼夜延长1秒。根据活 珊瑚每天分泌碳酸钙，形成躯体壳的细小日纹。现代珊瑚每年有365条日纹，而五六亿年前的珊瑚化石每年却有400多条日纹。 28、 地球绕日公转的周期统称为年。在天球上选择不同的参考点就有不同的年：如恒星 年、回归年、食年等。它们对应的参考点分别为：恒星、春分点、黄白交点。由于岁差的存在即春秋分点西移，故回归年小于恒星年。 29、 30、 31、 极小值。【篇三：日期、时间和当地经纬度计算太阳天顶角和方位角】 根据日期、时间和当地经纬度计算太阳天顶角和方位角的原理 在开展野外试验的时候，经常需要知道当时的太阳天顶角和方位角，比如测量地物反射率时，需要知道太阳天顶角，来选择恰当的灰板反射率曲线。进行地物brdf测量时，更需要知道太阳天顶角。 太阳天顶角和方位角可以通过经纬仪实地测量得到，但是经纬仪携带不便。只要知道当地经纬度和时间，就可以根据下文的原理，计算得到当时当地的太阳天顶角和方位角。 1日地距离 地球绕太阳公转的轨道是椭圆形的，太阳位于椭圆两焦点中的一个。发自太阳到达地球表面的辐射能量与日地间距离的平方成反比，因此，一个准确的日地距离值r就变得十分重要了。日地平均距离r0，又称天文单位， 由于日地距离对于任何一年的任何一天都是精确已知的，所以这个距离可用一个数学表达式表述。为了避免日地距离用具体长度计量单位表示过于冗长，一般均以其与日地平均距离比值的平方表示，即er=（rr0）2，也有的表达式用的是其倒数，即r0r，这并无实质区别，只是在使用时，需要注意，不可混淆。 我们得到的数学表达式为 （2） 这里t又由两部分组成，即 t=nn0 （3） 式中n为积日，所谓积日，就是日期在年内的顺序号，例如，1月1日其积日为1，平年12月31日的积日为365，闰年则为366，等等。 int（年份1985）4 （4） 2太阳赤纬角图1地球绕太阳运行轨迹 由于太阳赤纬角在周年运动中任何时刻的具体值都是严格已知的，所以它（ed）也可以用与式（1）相类似的表达式表述，即： 3时差 真正的太阳在黄道上的运动不是匀速的，而是时快时慢，因此，真太阳日的长短也就各不相同。但人们的实际生活需要一种均匀不变的时间单位，这就需要寻找一个假想的太阳，它以均匀的速度在运行。这个假想的太阳就称为平太阳，其周日的持续时间称平太阳日，由此而来的小时称为平太阳时。 平太阳时s是基本均匀的时间计量系统，与人们的生活息息相关。由于平太阳是假想的，因而无法实际观测它，但它可以间接地从真太阳时s求得，反之，也可以由平太阳时来求真太阳时。为此，需要一个差值来表达二者的关系，这个差值就是时差，以et表示，即 s=set（6） 由于真太阳的周年视运动是不均匀的，因此，时差也随时都在变化着，但与地点无关，一年当中有4次为零，并有4次达到极大。时差也可以以式（1）相似的表达式表示： （7） 上面，我们给出了3个计算式，从形式上讲，它们与一般书籍中给出的并无不同。我们之所以又重新研究它，是因为以往的公式存在以下的通病：对平年和闰年不加区分，一方面，这对闰年就不好处理，另一方面，闰年的影响有累计效应，会逐步增长；即使是从当年天文年历查到的数值，也是格林尼治经度处0点时刻的数值，而我们所需要的数值，会因所在地点的地理经度以及具体时刻与表值有异而不同。具体地讲，一般要进行如下3项订正： （1）年度订正：除非我们只用当年的天文年历值，此外均需使用此项订正，引入此项订正的原因就是一回归年的实际长度不是365日，而是365.2422日，但日历上只有整日，不可能有小数日。假定我们选用的是1981年的表值，1982年再用时，就要加上0.2（0.2422）日的订正了。这个订正到了1983年为0.51（0.4844）日，1984年为0.7（0.7266）日，但此年为闰年，多了1日，实际订正应为0.71=0.3（0.2734）日，1985年为0.0（0.0312）日，等等，余类推。 （2）经度订正：即使我们查阅的是当年的天文年历，也需此项订正。在我国的地理经度范围内，各地的订正值是 0.2日 0.3日 0.4日 （3）时刻订正：要求同前一项。即使在格林尼治当地，不同时刻也需加以订正。各时段的订正值是： 时段 336600 600824 8241048 10481312 日 0.5 时段 13121536 15361800 18002024 日 由于我国普遍采用的是北京时，它与格林尼治的地方时相差8小时，故具体到我国情况： 时段（北京时）200424 424648 648912 912113