太陽周日視運動(孝高)

1、太陽視運動規(guī)律太陽視運動規(guī)律太陽周日視運動太陽周日視運動” ： 視：看到的現(xiàn)象，此種運動的本質(zhì)是地球的自轉(zhuǎn)；視：看到的現(xiàn)象，此種運動的本質(zhì)是地球的自轉(zhuǎn)； 周日：以一日為周期，此周期為太陽日；周日：以一日為周期，此周期為太陽日； 這種運動的表現(xiàn)：太陽的東升西落。這種運動的表現(xiàn)：太陽的東升西落。 一、知識鋪墊：升落的參照物一、知識鋪墊：升落的參照物-地平面和天球地平面和天球1、解釋概念并畫出板圖、解釋概念并畫出板圖2、確定地平面方位：為了能清晰表達太陽的升落軌跡，所以一般將上下定為東、確定地平面方位：為了能清晰表達太陽的升落軌跡，所以一般將上下定為東西，左右分別是北和南。地平面的方位確定后，天球上

2、的方位西，左右分別是北和南。地平面的方位確定后，天球上的方位既可參照地平面方得出。既可參照地平面方得出。二、實例：北緯二、實例：北緯40度二分二至日太陽度二分二至日太陽運動軌跡圖，觀察三條軌跡的不同點：運動軌跡圖，觀察三條軌跡的不同點：（一）地平面上：（一）地平面上：1、日出日落的方位不同：取決與太陽、日出日落的方位不同：取決與太陽直射點的位置直射點的位置 日出日出 日落日落直射北半球：直射北半球： 東北東北 西北西北直射南半球：直射南半球： 東南東南 西南西南直射赤道：直射赤道： 正東正東 正西正西2、日出日落時刻不同：決定了晝夜長短、日出日落時刻不同：決定了晝夜長短（二）天球上：關(guān)注太陽最

3、高時即正午（地方時二）天球上：關(guān)注太陽最高時即正午（地方時12點）的數(shù)值和太陽方位點）的數(shù)值和太陽方位1、數(shù)值：即正午太陽高度，根據(jù)此數(shù)值可以求出、數(shù)值：即正午太陽高度，根據(jù)此數(shù)值可以求出-某一日期（太陽直射點已某一日期（太陽直射點已知）的地理緯度，或某一地理緯度（已知）的太陽直射點位置。知）的地理緯度，或某一地理緯度（已知）的太陽直射點位置。2、正午太陽方位：與直射點在一條直線上，所以只有三種情況：正南、正北、正午太陽方位：與直射點在一條直線上，所以只有三種情況：正南、正北和天頂和天頂明確了（一明確了（一)和（二）就可以畫出任意緯線、任意一天的太陽運動軌跡和（二）就可以畫出任意緯線、任意一天

4、的太陽運動軌跡 。訓(xùn)練：動手畫出南北緯訓(xùn)練：動手畫出南北緯20度和度和30度二分二至日的太陽運動軌跡度二分二至日的太陽運動軌跡 。注意幾種特殊情況：在極晝區(qū)注意幾種特殊情況：在極晝區(qū)1、與晨昏線相切的緯線日出方位是正北（或正南），因為太陽從極點方向照、與晨昏線相切的緯線日出方位是正北（或正南），因為太陽從極點方向照射過來。射過來。2、切線到極點之間：太陽整日不落。零點時太陽最低，方位在正南或正北；、切線到極點之間：太陽整日不落。零點時太陽最低，方位在正南或正北；12點時太陽最高，方位在正南或正北。點時太陽最高，方位在正南或正北。3、極點處：太陽整日不落，太陽高度全天不變，且高度角等于直射點緯度

5、，、極點處：太陽整日不落，太陽高度全天不變，且高度角等于直射點緯度，方位在正南。方位在正南。 另外：由于地球自轉(zhuǎn)，所有的天體都和太陽一樣，每日東升西落。如果在知另外：由于地球自轉(zhuǎn)，所有的天體都和太陽一樣，每日東升西落。如果在知道了某天體與太陽之間的夾角，就可以通過太陽給我們提供的時間信息推斷，道了某天體與太陽之間的夾角，就可以通過太陽給我們提供的時間信息推斷，該天體不同的時刻在天空中的方位。這就是該天體不同的時刻在天空中的方位。這就是2009年高考題全國年高考題全國卷最后一題卷最后一題組組9、10、11題解題思路。我認為此題組是本節(jié)知識的遷移，不需要月相知題解題思路。我認為此題組是本節(jié)知識的遷

6、移，不需要月相知識同樣可以解決。所以大家所說的此題是超綱的說法，是不妥的。識同樣可以解決。所以大家所說的此題是超綱的說法，是不妥的。天北極天北極天南極天南極天頂天頂赤赤道道上上的的地地平平圈圈天赤道天赤道西西東東夏至日夏至日冬至日冬至日兩分日兩分日天北極天北極天南極天南極天頂天頂夏至日夏至日兩分日兩分日冬至日冬至日北極的地平圈北極的地平圈天北極天北極天南極天南極天頂天頂北極圈上的地平圈北極圈上的地平圈夏至日夏至日兩分日兩分日冬至日冬至日夏半年太陽在地球以北位置夏半年太陽在地球以北位置冬半年太陽在地球以南位置冬半年太陽在地球以南位置夏至日太陽直射點位置冬至日太陽直射點位置冬半年太陽東南升，西南落

7、。冬半年太陽東南升，西南落。太陽直射點在赤道與南回歸太陽直射點在赤道與南回歸線之間線之間夏半年太陽東北升，西北落。夏半年太陽東北升，西北落。太陽直射點在赤道與北回歸太陽直射點在赤道與北回歸線之間線之間N NS SWWE EN NS SWWE E日出日落方向的確定日出日落方向的確定N NS SWWE EN NS SWWE E日出日落方向的確定日出日落方向的確定N NS SWWE EN NS SWWE E日出日落方向的確定日出日落方向的確定N NS SWWE EN NS SWWE E日出日落方向的確定日出日落方向的確定N NS SWWE EN NS SWWE E日出日落方向的確定日出日落方向的確定

8、N NS SWWE EN NS SWWE E日出日落方向的確定日出日落方向的確定太陽的視運動2.exe 太陽視運動軌跡圖的判讀方法與技巧太陽視運動軌跡圖的判讀方法與技巧 一、方向的判讀此處通常指地平圈上方向的判讀。一、方向的判讀此處通常指地平圈上方向的判讀。（1 1）可通過太陽的升落先判斷東西方向，再利用與普通地圖上方向的）可通過太陽的升落先判斷東西方向，再利用與普通地圖上方向的判讀方法判讀方法“上北下南，左西右東上北下南，左西右東”來定出方向坐標(biāo)。來定出方向坐標(biāo)。（2 2）在已知觀測點位于南半球或北半球時，也可以直接通過正午太陽）在已知觀測點位于南半球或北半球時，也可以直接通過正午太陽高度最

9、低時太陽上中天的位置來判讀南北方向。即：若觀測點位于高度最低時太陽上中天的位置來判讀南北方向。即：若觀測點位于北半球，正午太陽高度最低時太陽上中天的位置在地平面上的投影北半球，正午太陽高度最低時太陽上中天的位置在地平面上的投影便指向南方向；若觀測點位于南半球，正午太陽高度最低時太陽上便指向南方向；若觀測點位于南半球，正午太陽高度最低時太陽上中天的位置在地平面上的投影則指向北方向。中天的位置在地平面上的投影則指向北方向。 二、觀測點位于南北半球的判讀二、觀測點位于南北半球的判讀 若正午太陽高度最低時太若正午太陽高度最低時太陽上中天的位置位于觀測點之南，則觀測點位于北半球；陽上中天的位置位于觀測點

10、之南，則觀測點位于北半球； 若正若正午太陽高度最低時太陽上中天的位置位于觀測點之北，則觀測點位午太陽高度最低時太陽上中天的位置位于觀測點之北，則觀測點位于南半球；于南半球； 若太陽視運行軌跡的圓心總在觀測點上，則觀測點若太陽視運行軌跡的圓心總在觀測點上，則觀測點位于赤道上。位于赤道上。三、正午太陽高度的判讀連接正午時太陽所在位置（即太陽上中天的位置）與觀測點之間的連線，與南北向連線的夾角，即為觀測點所在緯線此日的正午太陽高度（取銳角或直角）。由上圖可判讀出觀測點全年正午太陽高度的變化范圍。（該內(nèi)容在太陽高度專題內(nèi)會出現(xiàn)）（1）觀測點所在緯度在回歸線和極點之間全年正午太陽高度的變化范圍為4652

11、(2326+2326)（2）觀測點所在緯度在南北回歸線之間全年正午太陽高度的變化范圍為2326+觀測點所在緯度數(shù)（該內(nèi)容在太陽高度專題內(nèi)出現(xiàn)）四、晝夜長短的判讀太陽視運動軌跡在地平圈以上弧長的變化，即表示晝長的變化。若此軌跡為優(yōu)弧，則表示觀測點所在緯線此時晝長夜短；若此軌跡為劣弧，則表示觀測點所在緯線此時晝短夜長；若軌跡圓心恰好為觀測點，則表示觀測點所在緯線此時晝夜平分；若太陽視運動軌跡在地平圈以上是一個完整的圓，則表示觀測點所在緯線此時出現(xiàn)極晝（如果該圓與地平圈平行，表示觀測點所在極點；如果該圓與地平圈相切，表示觀測點所在緯度為當(dāng)日出現(xiàn)極晝的最大范圍處；如果該圓與地平圈的位置關(guān)系是既不相切又

12、不平行，表示觀測點所在緯度介于極點和出現(xiàn)極晝的最大范圍處的緯度之間）。 五、二分二至的判讀 若觀測點位于北半球，則太陽視運動軌跡最長時為夏至，最短時為冬至，軌跡圓心在觀測點時為春秋分； 若觀測點位于南半球，則太陽視運動軌跡最長時為冬至，最短時為夏至，軌跡圓心在觀測點時為春秋分； 若觀測點位于赤道上，則正午太陽高度最小時上中天位置在觀測點之北的為夏至，在觀測點之南的為冬至，正午太陽高度最大（90）時為春秋分。 六、日出日落方向的判讀 在未出現(xiàn)極晝或極夜現(xiàn)象的緯線上（即太陽視運動軌跡與地平圈相交），無論在北半球還是南半球，日出日落方向的變化規(guī)律如下表所示：日 期 日出方向 日落方向，春分（3月21

13、日）至 秋分（9月23日）： 東北升 西北落；春分（3月21日）或 秋分（9月23日）： 正東 升 正西落；秋分（9月23日） 至 次年春分（3月21日）： 東南升西南落 即：在遵循太陽東升西落的規(guī)律的基礎(chǔ)上進行微小的變化：太陽直射北半球時日出日落都偏北（太陽從東北升起西北落下），太陽直射南半球時日出日落都偏南（太陽從東南升起西南落下），太陽直射赤道是不變化（太陽從正東升起正西落下）。太陽東升西落是地球太陽東升西落是地球自西向東自西向東自轉(zhuǎn)的結(jié)果自轉(zhuǎn)的結(jié)果二分日二分日全球太陽全球太陽東東升升西西落落北北半球半球夏夏半年時，半年時，全球全球太陽太陽東北東北升升西北西北落落南南半球半球夏夏半年時，

14、半年時，全球全球太陽太陽東南東南升升西南西南落落 北回歸線以北地區(qū)太陽最高時在正南，北回歸線以北地區(qū)太陽最高時在正南，南回歸線以南地區(qū)太陽最高時在正北南回歸線以南地區(qū)太陽最高時在正北赤道上，每天東升西落赤道上，每天東升西落出現(xiàn)極晝的地區(qū)，出現(xiàn)極晝的地區(qū)，正北正北/正南正南升，升，正北正北/正南正南落。落。日出日落方向的判讀：日出日落方向的判讀：七、太陽直射點位置的判讀如果太陽從東北升起西北落下，太陽直射點在北半球；如果太陽從東南升起西南落下，太陽直射點在南半球；如果太陽從正東升起正西落下，太陽直射點在赤道。八、影子變化的判讀影長變化：日出時影長最長，之后縮短，正午時最短，之后變長，日落時達最長

15、。直射點上無影子。太陽周日運動與日影關(guān)系：（以北半球為例）北半球冬半年（不包括赤道）太陽周日運行軌跡如圖1所示，太陽從東南方向升起，從西南方向落下，正午時太陽位于正南方，太陽全天在偏南方天空運行。日影如圖2所示，日出時，日影朝西北，影最長；隨太陽升起高度升高，日影逐漸縮短；正午時，日影朝正北，影長最短；然后，隨著太陽落下，日影又逐漸變長；日落時，日影朝東北，日影最長。日影自西向東掃過的角度小于180。NESWOONWSE圖1圖2春秋分日太陽周日運行軌跡如圖太陽周日運行軌跡如圖3所示，太陽從正東方向升起，所示，太陽從正東方向升起，從正西方向落下，正午時太陽位于正南方，太陽全從正西方向落下，正午時

16、太陽位于正南方，太陽全天在偏南方天空運行。天在偏南方天空運行。日影如圖日影如圖4所示，日出時，日影朝西，影最長；隨太所示，日出時，日影朝西，影最長；隨太陽升起高度升高，日影逐漸縮短；正午時，日影朝陽升起高度升高，日影逐漸縮短；正午時，日影朝正北，影長最短；然后，隨著太陽落下，日影又逐正北，影長最短；然后，隨著太陽落下，日影又逐漸變長；日落時，日影朝東，日影最長。日影自西漸變長；日落時，日影朝東，日影最長。日影自西向東掃過的角度剛好等于向東掃過的角度剛好等于180。圖4SWOEN圖3SONWE北半球夏半年（不包括有極晝出現(xiàn)的地區(qū)和赤道） 太陽周日運行軌跡如圖5所示，太陽從東北方向升起，從西北方向

17、落下。具體地說：日出至6:00，太陽位于東北方天空，6：00至12：00，太陽位于東南方天空；正午時太陽位于正南方； 12：00至18：00太陽位于西南方天空，18：00至日落，太陽位于西北方天空，太陽全天大部分時間在偏南方天空運行。 日影如圖6所示，日出時，日影朝西南，影最長；隨太陽升起高度升高，日影逐漸縮短；正午時，日影朝正北，影長最短；然后，隨著太陽落下，日影又逐漸變長；日落時，日影朝東南，日影最長。日影自西向東掃過的角度大于180。EONWSSWNEO圖6圖5在北半球有極晝出現(xiàn)的地區(qū) 太陽周日運行軌跡如圖7所示，太陽從正北方向升起，從正北方向落下，正午時太陽位于正南方，太陽全天在地平面

18、以上運行，出現(xiàn)極晝現(xiàn)象。 日影如圖8所示，日出時，日影朝正南，影最長；隨太陽升起高度升高，日影逐漸縮短；正午時，日影朝正北，影長最短；然后，隨著太陽落下，日影又逐漸變長；日落時，日影朝正南，日影最長。日影順時針掃過的角度等于360。從上述討論我們可得出，在北半球的夏半年，北半球（有極晝現(xiàn)象地區(qū)除外）太陽都從東北方向升起，西北方向落下。北回歸線以北地區(qū)太陽光線可由北面的窗戶射入房子；北半球冬半年，太陽從東南方升起，西南方落下，北回歸線以北的地區(qū)太陽不能從北邊的窗戶射入房子；極晝出現(xiàn)地區(qū)，太陽由正北升，正北落，正午太陽位于正南方，一天有一半的時間陽光可由北向南射入房子。同理，可推知南半球情況ONS

19、WE圖7圖8OWSEN（3）、正午陽光的入射方向及日影長短和朝向 北回歸線以北地區(qū)（北極點除外），如下面圖9所示：全年正午陽光由南向北入射，日影朝正北，且北半球夏至日正午太陽高度最大，物體的影子一年之中最短；冬至日正午太陽高度最小，物體的影子一年之中最長。 南回歸線以南地區(qū)（南極點除外），如下面圖10所示：全年正午陽光由北向南入射，物體的影子朝正南，且北半球夏至日正午太陽高度小，物體影子一年之中最；冬至日正午太陽高度最大，物體影子一年之中最短。S圖9地面春秋分日SN夏至日冬至日NS冬至日NS春秋分日夏至日圖10地面南北回歸線之間的地區(qū)如下面圖11、圖12、圖13所示 赤道上如圖所示：春秋分日正

20、午太陽高度為，影長為；夏至日太陽由南向北照射，太陽高度最小，物體影子最長；冬至日太陽由北向南照射，太陽高度最小，物體影子最長。 赤道和北回歸線之間地區(qū)如圖所示：直射該地時太陽最高，影長為；冬至日這一天，太陽最低，物體影子最長且朝向正北。夏至日，太陽高度介于冬至日和之間，物體影子大于但短于冬至日的影長。 赤道和南回歸線之間地區(qū)如圖所示：直射該地時太陽最高，影長為；夏至日這一天，太陽最低，物體影子最長且朝向正南。冬至日，太陽高度介于夏至日和之間，物體影子大于但短于夏至日的影長。直射NSNS冬至日夏至日直射02326N圖11夏至日冬至日赤道圖12NS冬至日夏至日直射02326S圖13 4、北極點上的

21、正午陽光始終由北向南照射，南極點上的正午陽光則始終由南向北照射 5、北回歸線上，除夏至日外，全年正午陽光由南向北入射,日影朝正北；南回歸線上，除冬至日外，全年正午陽光由北向南入射,日影朝正南。 由此可見，在北回歸線以北地區(qū)（不包括北極點，如北京），正午陽光始終由南向北照射，不會從北面窗戶射入房子2、北極點上太陽總在其正南方向，且物影總是指向正南方向；南極點相反。 物影SSN經(jīng)線經(jīng)線竹竿物影NNS經(jīng)線經(jīng)線竹竿 如在北極出現(xiàn)極晝期間看太陽升落情況，太陽終日不落，而且高度基本不變高度基本不變。 06121824H高度小時極點極點極點例題例題南北460下圖為某地某日太陽視運動路線圖，當(dāng)太陽位于視運動路線上下圖為某地某日太陽視運動路線圖，當(dāng)太陽位于視運動路線上A點時，北京時間為點時，北京時間為6時，回答：時，回答：A1此時，太陽直射點的地理坐標(biāo)此時，太陽直射點的地理坐標(biāo)230N1500W2此國家是此國家是俄羅斯俄羅斯22440814 20左圖為北半球某地太陽高度日變化曲線圖，回答左圖為北半球某地太陽高度日變化曲線圖，回答此時太陽直射點的緯度此時太陽直射點的緯度當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥犬?dāng)?shù)氐牡乩砭暥?20N680N900E太陽高度太陽高度時間時間右圖為北半球甲、乙兩地某日“太陽視運動路線圖”p691、