太阳视运动及日影运动规律.doc

太阳视运动及日影运动规律地球不停地自西向东自转，我们在地球上看，日月星辰是不停地自东向西绕地球运动，即产生了日月星辰的视运动。太阳视运动方面的题比较多，同时也是学生的一个难点。如何突破，在这里，我根据平时的教学经验和课本理论知识，总结出以下规律。一、确定正午太阳的位置及日影朝向太阳直射点运动规律简图（图1），解释的是太阳直射时的情况，也就是正午时的情况，由此，根据已知太阳直射点的位置和当地纬度位置来确定正午太阳的位置及日影朝向。不同点观测正午太阳的位置及日影朝向纬度北回归线以北北回归线上南北回归线之间南回归线上南回归线以南正午看太阳方向一直在正南夏至日在头顶上，其他一直在正南有时在正北，有时在正南，最大的太阳高度为90冬至日在头顶上，其他一直在正北一直在正北正午日影朝向一直朝正北夏至日日影缩小为零，其他一直朝正北当地位于直射点以北，则日影朝正南；当地位于直射点以南，则日影朝正北；直射时日影缩小为零冬至日日影缩小为零，其他一直朝正南一直朝正南二、确定全天太阳升落情况及日影朝向下面我们结合地球上看太阳升落的视运动图（如图2），以及由此得出的相对应的日影日运动轨迹图，直观的对太阳出没方位问题作一探讨。图2所示为北半球某地（例如北京）太阳周日视运动图，则：1、春秋分日，太阳运行轨迹如B曲线所示。此日，太阳从正东方升起，正西方向落下，白天其它时段，太阳始终位于观察者（偏）南方天空。太阳高度越高，日影越短，由于太阳方位与日影朝向相反，此地日影日运动规律如图3所示。2、夏半年时，以夏至日为例，太阳运动轨迹如A曲线所示。此时，显然可从图中看出A1处时，太阳从东偏北方向升起，A2处时太阳从西偏北方向落下。从A1处开始，太阳视运动方位渐趋偏南，直到A4时，太阳位于观测地正东方，A3时位于正南方，A5时位于正西方。用日影图可表示如图4。3、冬半年时，以冬至日为例，太阳运行轨道如C曲线所示。此日，C1时，太阳从东南方向升起，C2时太阳从西南方向落下，正午时（C3），太阳位于正南方，日影运动规律如图5所示。概括结论如下：1、日出日落方位：从理论上讲，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）；北半球的夏半年，太阳直射点在北半球，a、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，南北半球均如此（极点和出现极昼夜的地方除外）；b、北极周围出现极昼，出现极昼的地方太阳从正北方向升起（0时），从正北方向落下（0时）；北半球的冬半年，太阳直射南半球，a、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）；b、南极周围出现极昼，出现极昼的地方太阳从正南方向升起（0时），从正南方向落下（0时）；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；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。2、太阳高度角的大小：一般情况下可用正午太阳高度角公式求取某地正午太阳高度角；极点在极昼期间的正午太阳高度角等于直射点的地理纬度；极圈与极点之间出现极昼时的正午太阳高度角：a、极昼圈（刚出现极昼时的纬线圈）正午太阳高度角为直射点地理纬度的两倍；b、其它地区用正午太阳高度角公式求取。出现极昼的地区子夜零时太阳高度角等于当地地理纬度与极昼圈地理纬度之差。3、日影方向长短：日影方向：永远与太阳位置相反；直射点正午日影缩短为零；一天中，正午影最短，日出、日落时（晨昏线上）日影最长；正午日影长短：与正午太阳高度角成反比；正午日影方向：当地位于直射点以北，则日影朝南；当地位于直射点以南，则日影朝北；有极夜地区无日影，有极昼地区，子夜零时有日影，且日影朝正南或正北。4、一天中太阳在天空的位置：北半球6时以前：东北，6时：正东，6时到12时：东南，12时到18时：西南，18时：正西，18时以后：西北。南半球6时以前：东南，6时：正东，6时到12时：东北，12时到18时：西北，18时：正西，18时以后：西南。考点延伸 下图为北半球甲、乙两地某日“太阳视运动路线图”，图O为地平圈，箭头为太阳视运动方向1=2=22，回答1-3题。1、甲地的地理纬度（ ）A、23 26NB、66 34NC、22 ND、90 N2、乙地的正午太阳高度（ ）A、22 B、44 C、11 D、68 3、悉尼该日太阳升起的方向（ ）A、东北B、东南C、正东D、正北解析 甲为极点处的太阳视运动，乙为切点（刚出现极昼的纬度）上所见的太阳视运动。据1=2=22为极点处正午太阳高度，由公式H=90|纬距|推知，直射点的纬度为22 N；再根据直射点纬度与切点纬度互余，推知切点纬度为68 N。答案：1、D 2、B 3、A4、某学校地理小组对地球某区域进行考察，（如图，其中AD线为晨昏线圈的某一段），他们在D点某日发现太阳从正北升起，此时，太阳直射点的地理坐标为（ ）A、115 W、0 B、115 W、23 26NC、0 、0 D、115 E、23 26S解析 从题目中可知太阳在D为是从正北方升起的，因此，太阳直射在北半球，而题目答案是唯一的：B。5、下图为某日某地地理研究性学习小组绘出的太阳视运动图，已知当太阳位于甲地时，北京时间为6时，回答：当地的纬度：_。此日6时南极的太阳高度角是：_。解析 因此地出现极昼，且最小太阳高度为0 ，说明当地为出现极昼的最低纬度，设为X ，则太阳直射点纬度为90-X ，二者纬度