太陽的視運動

太陽的視運動第一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二太陽的周日視運動由于地球每天自西向東自轉一周，造成了太陽每天早上從東方升起，晚上又從西方落下的自然現(xiàn)象。因為這種現(xiàn)象是地球自轉造成的人的視覺效果，所以天文學上把太陽的這種運動叫做周日視運動。第二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二正午時太陽方位規(guī)律：只能是正北、正南或頭頂判定方法：與太陽在當?shù)氐哪戏?、北方一致。正午時太陽在哪些？第四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二若一年中正午時太陽始終位于正南天空，則表明當?shù)匚挥诒被貧w線以北地區(qū)；相反，若一年中正午時太陽始終位于正北天空，則表明當?shù)匚挥谀匣貧w線以南地區(qū)。第五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二直射赤道時，太陽升起、落下的方位如何？在晨線上看到的是日出，在昏線上看到的是日落，在上圖中，由于A位于B的正東方向，故B地所見太陽位于正東方；A位于B′的正西方向，故B′地所見太陽位于正西方。規(guī)律1：二分日，全球各地的日出落方位除了南北兩極點外均為從正東方向升起、從正西方向落下。第六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二規(guī)律2：太陽直射北半球時，全球各地除了極晝、極夜地區(qū)以外，太陽都是從東北方向升起，從西北方向落下；極晝地區(qū)，太陽正北升，正北落。直射北半球時，太陽升起、落下的方位如何？第七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二直射南半球時，太陽升起、落下的方位如何？規(guī)律3：太陽直射南半球時，全球各地除了極晝、極夜地區(qū)以外，太陽都是從東南方向升起，從西南方向落下；極晝地區(qū)，太陽正南升，正南落。第八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二不論是南半球還是北半球的任何地點，其太陽出沒的地平方位是偏南還是偏北，取決于太陽直射南半球還是北半球，而與觀測地點位于南北半球無關。具體來說：1、從理論上講，在兩分日時，太陽直射赤道，全球各地太陽正東升，正西落（極點除外）。2、北半球夏半年，太陽直射點在北半球，全球各地太陽東北升，西北落，且緯度越高，太陽升落的方位越偏北，南北半球均如此（出現(xiàn)極晝的地方太陽從正北升起，在正北落下）第九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二3、北半球冬半球，太陽直射南北球，全球各地太陽東南升，西南落，緯度越高，太陽升落的方位越偏南（出現(xiàn)極晝的地方太陽從正南升起，在正南落下）4、就某一地點而言，在太陽直射點向北運動期間，太陽升落的方位將日漸偏北；反之則日漸偏南。5、南北極點上，太陽高度在一天中是不變的（即太陽周日視運動軌跡總是與極點的地平圈平行），太陽在一天中沒有明顯的升起和落下。第十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二二、不同緯度兩分兩至日太陽視運動圖1、赤道上兩分兩至日第十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二視運動影子長短和方向的日變化太陽高度日變化第十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二2、北回歸線以北、北極圈以南第十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二視運動影子長短和方向的日變化太陽高度日變化第十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二3、北回歸線上第十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二視運動影子長短和方向的日變化太陽高度日變化第十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二4、北極圈上第十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二視運動影子長短和方向的日變化太陽高度日變化第十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二5、夏至日北極圈內第十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二視運動影子長短和方向的日變化太陽高度日變化第二十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二案例：下圖表示某地一天中兩個不同時刻太陽光線與地面的夾角，據(jù)此回答下例問題：1、這一天，太陽直射點的緯度是（）A、15°NB、20°NC、15°SD、20°S2、該地的地理緯度是（）A、70°NB、75°NC、70°SD、75°S３、當太陽處在正北方上空時，國際標準時為20時，則該地的經(jīng)度位置是（）A、120°WB、0°

C、60°ED、180°第二十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二6、北極點處太陽運動第二十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第二十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二注.影子問題。

(1)影子的朝向與光源的方向相反。

(2)太陽高度越大，影子越短，反之，越長。一天中日影的變化規(guī)律是日出最長——變短——正午最短——變長——日落最長(理論上晨昏線影子無限長)。

(3)正午日影的朝向和長短變化。

①北回歸線以北：北回歸線以北太陽終年南射，正午日影始終朝北；緯度越高，日影越長；6月22日達一年中最短，12月22日達一年中最長。第二十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二②南回歸線以南：南回歸線以南太陽終年北射，正午日影始終朝南；緯度越高，日影越長；12月22日達一年中最長，6月22日達一年中最短。

③南北回歸線之間的地區(qū)：正午時，在南北回歸線內，太陽有直射、南射和北射。正午日影有時無、有時向南、有時向北；長短由正午太陽高度確定。

(4)極點:任何時候日影始終朝南或北,且日影長短無日變化。

第二十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二1、該科考隊員所處的緯度位置為（）A、68°SB、68°NC、90°SD、90°N2、假設圖示太陽高度為該地一年中的最大值，則（）Ａ、地球上的熱帶范圍將變大Ｂ、地球上的溫帶范圍將變?。?、地球上有極晝極夜現(xiàn)象的范圍將變?。?、武漢（30°N）下正午太陽高度的年變化幅度將變大案例：下圖為某科考隊員在某地觀測到的太陽高度日變化示意圖，這一天他觀察到的太陽在天空呈逆時針方向運行，據(jù)此回答下面問題。第二十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二7、南半球中緯度地區(qū)第二十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二8、南極點太陽視運動第二十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二9、南極圈上夏至日（或南半球剛好出現(xiàn)極晝的地方，即該緯度與晨昏圈相切）第二十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二10、南極圈內視運動第三十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二熱帶地區(qū)周日視運動路線的特征：赤道：垂直于地平面；赤道與北回歸線之間地區(qū)：太陽上中天的部分天頂以南部分多于天頂以北部分；赤道與南回歸線之間地區(qū)：太陽上中天的部分天頂以北部分多于天頂以南部分；第三十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二三、一個地區(qū)年正午太陽高度最大差值

赤道地區(qū)是23°26′。

南北半球熱帶地區(qū)介于23°26′和46°52′之間,具體度數(shù)是(當?shù)鼐暥龋?3°26′)。

南北半球溫帶地區(qū)是46°52′。

南北半球寒帶地區(qū)介于23°26′和46°52′，也可以當作當?shù)刈畲笳缣柛叨鹊臄?shù)值。第三十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二1.確定時間：當某地太陽高度達到一天中的最大值時，此時日影最短，當?shù)氐胤綍r為12時。

2.確定房屋朝向：北回歸線以北的地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；在南回歸線以南的地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。

3.判斷日影長短及方向：正午太陽高度越高，日影越短，反之越長，且日影方向總是背向太陽。正午太陽高度時空變化規(guī)律------在生產生活中的應用問題第三十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二4.根據(jù)正午太陽高度定位，進而判斷該地區(qū)的地理特征。

5.計算樓距：一般來說，緯度越低，樓距越短；緯度越高，樓距越大，解題關鍵是計算當?shù)囟寥盏恼缣柛叨燃坝伴L(具體方法見上述“主干知識整合”)

6.計算熱水器安裝角度(具體方法見上述“主干知識整合”)

7.判斷山地自然帶在南坡和北坡的分布高度。第三十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二4.正午太陽高度(H)的應用。

①正午太陽高度分布的變形圖。

②利用正午太陽高度計算垂直物體的日影：

cotH＝影長/物體長度。③太陽能熱水器的安裝傾角＝緯度差(即當?shù)鼐暥群吞栔鄙潼c緯度的差值)。

④南北半球中緯度地區(qū)樓房間隔L和采光問題：L＝樓高×cotH(H即當?shù)厝曜钚〉恼缣柛叨冉?，北半球為冬至日的正午太陽高度，南半球為夏至日的正午太陽高?。如下圖所示。在樓房布局時建議采用東北—西南向或西北—東南走向。⑤有前檐的窗戶與房頂之間距離L的設定：L=前檐長度×tanH。第三十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二這是何處所見的太陽視運動圖？第三十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二如果出現(xiàn)某一個周日視運動圈全部位于地平面以上（即極晝），則表明當?shù)匚挥跇O圈以內。正午時太陽位于天頂以南是北極圈以內，正午時太陽位于天頂以北是南極圈以內。北極圈的周日視運動圈特征是在夏至日周日視運動圈日出日落方位剛好在正北方的地平面上。南極圈的周日視運動圈特征是在冬至日周日視運動圈日出日落方位剛好在正南方的地平面上。第三十