日出方位角的判断及计算

1、日出方位角的判断及计算纵观近年来各地的高考题和模拟试题，涉及日出方位角考查的题目不在少数，而这个知识点可以说是高中阶段自然地理的最难点之一，学生很难理解和掌握。 下面本文就这个问题进行具体的阐述。日出方位角，即日出时，太阳所在方位与正东方向的夹角。根据太阳视运动图（图1），可知：太阳直射北半球时，除极昼、极夜区域外，全球太阳东北升西北落；太阳直射南半球 时，除极昼、极夜区域外，全球太阳东南升西南落；直射赤道时，除南北极点外，全球太阳 正东升正西落。图1二分、二至日北半球（右）太阳视运动示意图（左）与赤道地区不同纬度的日出方位角（日出方位偏离正东方的角度）到底多大？日出方位角与太 定量研究一下日

2、出方位角问0号光线为直射北回归线的光线，光线A、北极圈P、纬线圈B和南极圈Q日出时刻光照情况。过P、然而，阳直射点的纬度到底是什么关系？本文试图运用中学地理知识, 题。P0Add赤道图2Q图2表示太阳直射北回归线的日照情况。 分别表示赤道、纬线圈 Q的粗黑线椭圆为晨昏圈。90,太阳从正北（或正南）方升起。纬度越咼偏离角纬度越高偏离角度一、赤道地区日出方位角的大小1赤道夏至时的日出方位角的计算如图2,T太阳直射北回归线/仁23 26辅助线ab与赤道共面，且在晨昏圈与赤道的交点a上与赤道相切。直线 ab与光线的夹角为/ 2又所有太阳光线均为彼此平行的射线，/2= /仁23 26/ 2=23 26的

3、地理意义：夏至时，赤道地区日出方位为东偏北23 26。2、推论：赤道地区日出方位角（日出方位偏离正东方的角度）的度数与太阳直射点的纬度度数相等。赤道地区，冬至时太阳直射2326S,日出方位角为2326,日出方位为东偏南2326。春秋分时太阳直射赤道，日出方位角为0,日出方位为正东。二、其它纬度日出方位角的大小变化规律1夏至日其它纬度日出方位角的计算如图2,辅助线cd、ef分别与纬线圈A、纬线圈B共面，且在地方时为 6: 00的经线与 纬线圈A和纬线圈B的交点c、e处与纬线圈相切。直线cd与光线的夹角为/ 3。所有太阳光线均为彼此平行的射线，纬线圈彼此平行。/ 3= / 2=23 26。/ 3=

4、23 26的地理意义：夏至时，纬线圈 A上，地方时6: 00太阳光线与当地纬线 夹角为23 26。同理，夏至时，纬线圈 B上，地方时6: 00太阳光线与当地纬线夹角为 23 26。这并不是纬线圈 A、B日出时刻的太阳方位。光线与纬线圈A的切线c d 的夹角，才是纬线圈A日出时的方位角。这个角明显大 于 23 26。在北极圈P上，光线从正北方向照射，那里的日出方位偏离正东90。2、推论：赤道以外的其它地区，日出方位角的度数大于太阳直射点的纬度度数。度越大。刚好发生极昼现象的地区偏离正东方三、一道典型错题的纠正题：下图为某地某日的太阳视运动示 意图（图3）。已知/ A=20 ，/B=65 ，则此

5、地的地理纬度是（）。参考答案为：45 N。试题提供的参考解析：由/A=20 可知，太阳直射 20 N，又由/ B=65 可知 此日该地正午太阳高度为 65。由H午 = 90 -纬度差，推出该地与直射点的纬 度差为250，所以该地纬度可能是50S或450N。再根据正午太阳位于正南方天空， 排除5S其实，除了赤道地区日出方位偏离正 东方的度数与太阳直射点的纬度度数相等 外，其它地区，日出方位偏离正东方的度数大于太阳直射点的纬度度数。 越大。该题中直射点的纬度应低于 20N，该地纬度应低于 45N。四、任意纬度某日日出、日落太阳方位角的通用计算方法图4表示北半球 0地太阳某日视运动图。 ESWN为0

6、地所在地平圏，其纬度为0 N , 太阳直射点的纬度为3 N，该日太阳从东北方 A点升起，正午位于最高点 B,日落地点为 西北方C点。日出方位角为a。O B为太阳视运动轨迹半径，AC为日出、日落地点连线，0 为此连线与过O点经线的交点。求日出、日落太阳方位角，就是要找出，a与的数量关系。求解：依据天球有关知识及几何关系：天球半径与地平圈半径相等，设为R如图4 所示/ 1= a,在三角形 OAO 中，si n/ 仁sin a=OO 0=00 /R 3为直射点的纬度，在三角形 OBO 中，sin3=OO /OB=OO /R 0为O地的纬度，在三角形 00 0中，cos0=00 /00 由式可得：sin a=sin 3cos 0a=arcsin(sin 3cos 0结论：(1) 太阳直射赤道时，3 =0 ,sina=O, a=0 全球太阳正东升，正西落。(2) 赤道地区，0=0 , cos 0=1, sin a=sin 3 a= 3日出方位角与直射点纬度度数相等。非赤道地区(除极点外)，cos0sin 3日出方位角a大于直射点纬度角3。(3) 同一地区不同季节，直射点纬度越高，a越大；同