太阳周日视运动专题
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太阳周日视运动专题
由于地球每天自西向东自转,太阳相对地球而言,是自东向西运动的东升西落,这就叫太阳的周日视运动。太阳的周日视运动在地球上仰视看太阳的运动轨迹。随着季节的变化,不同纬度地区,太阳升落的方向及正午太阳高度的方位也在不断的变化,所以周日视运动的轨迹也不同.
一、太阳视运动图的判读
1、圆心:是以观察者为圆心;所在平面为地平面。
2、方向:符合上北下南左西右东的原则,故我们只需确定某一个方位,其余的方位也应是确定 如根据太阳升起的方位—东.落下的方位—西、(除极昼、极夜范围外)
或根据正午太阳的方位:除极昼、极夜地区外,北回归线以北的地区,正午太阳的方位—南;南回归线以南的地区,正午太阳方位----北
(南北回归线之间的地区,正午太阳方位有时在南,有时在北) 3、天顶:观察者的头顶(即图中的Z 点)
4、太阳的特殊位置:1—日落;2—正午;3—日出; 4—子夜
5、太阳高度:太阳与观察者的连线与地平面所成的夹角。如:正午太阳高度:太阳位于正
午时(2位置),太阳与观察者的连线与地平面所成的夹角,即图中的∠H 。
6、昼夜长短:太阳的周日视运动圈(即图中的1—2—3—4—1)以地平面为界,分为两部分,地平面以上部分可代表白昼长,地平面以下部分可代表黑夜长,在一天24小时的前提下,根据两者各自所占的比例可确定观察者当地此时的昼夜长短情况。
但由于不同地区、不同季节,太阳的周日视运动有些差异,甚至是完全不同。 二、周日视运动圈的特征
某地一年中的周日视运动圈我们可认为它们是互相平行的。故一般题目中只讨论二分二至
的三个视运动圈(可根据正午太阳高度角大小或昼夜长短情况区分)。一年中所有的周日视运动圈均在二至日两个视运动圈之间,其中二分日日出必然在正东方地平面上,日落必然在正西方地平面上。
三、常见的各种周日视运动图
(1)北回归线与北极圈之间的地区二分二至太阳的周日视运动情况(以40ºN 为例)
图一:北回归线与北极圈之间(40º) 从图一可以看出:
春秋分时,40ºN ,日出时,太阳位于正东方,太阳高度为0º;正午时,太阳在头顶正南方,太阳高度达一天中最大值为50º;日落时,太阳位于正西方,太阳高度为0º。
夏至时,40ºN ,日出时,太阳位于东北方,太阳高度为0º;正午时,太阳在头顶正南方,太阳高度达一天中最大值为73º26¹;日落时,太阳位于西北方,太阳高度为0º。
冬至时,40ºN ,日出时,太阳位于东南方,太阳高度为0º;正午时,太阳在头顶正南方,太阳高度达一天中最大值为26º34¹;日落时,太阳位于西南方,太阳高度为0º。
(2)赤道与北回归线之间的地区二分二至太阳的周日视运动情况(以20ºN 为例)
1:夏至 (H=73º26¹) N
1:夏至 (H=86º34¹)
N
图二:赤道与北回归线之间(20ºN )
从图二可以看出:
春秋分时,20ºN ,日出时,太阳位于正东方,太阳高度为0º;正午时,太阳在头顶正南方,太阳高度达一天中最大值为70º;日落时,太阳位于正西方,太阳高度为0º。
夏至时,20ºN ,日出时,太阳位于东北方,太阳高度为0º;正午时,太阳在头顶正北方,太阳高度达一天中最大值为86º34¹;日落时,太阳位于西北方,太阳高度为0º。
冬至时,20ºN ,日出时,太阳位于东南方,太阳高度为0º;正午时,太阳在头顶正南方,太阳高度达一天中最大值为46º34¹;日落时,太阳位于西南方,太阳高度为0º。
(3)北极圈上二分二至太阳的周日视运动情况
图三:北极圈上(66º34¹)
从图三可以看出:
春秋分时,北极圈上,日出时,太阳位于正东方,太阳高度为0º;正午时,太阳在头顶正南方,太阳高度达一天中最大值为23º26¹;日落时,太阳位于正西方,太阳高度为0º。
夏至时,北极圈上,日出时,太阳位于正北方,太阳高度为0º;正午时,太阳在头顶正南方,太阳高度达一天中最大值为46º52¹;日落时,太阳位于正北方,太阳高度为0º。
冬至时,北极圈上为极夜。
(4)、北极圈与北极点之间的地区二分二至太阳的周日视运动情况(以80ºN 为例)
图四:北极圈与北极点之间(80º)
从图四可以看出:
春秋分时,80ºN ,日出时,太阳位于正东方,太阳高度为0º;正午时,太阳在头顶正南方,太阳高度达一天中最大值为
10º;日落时,太阳位于正西方,太阳高度为0º。
夏至时,80ºN 为极昼,太阳整日不落,太阳高度一天中最大值为33º26¹,太阳高度一天中最小值为80—66º34¹=13º26¹。
冬至时,80ºN 为极夜。
(5)、北极点上二分二至太阳的周日视运动情况
图五:北极点上(90º)
从图五可以看出:
春秋分时,北极点上,日出时,太阳位于正东方,太阳高度为0º;正午时,太阳在正南方地平线上,太阳高度为0º;日落时,太阳位于正西方,太阳高度为0º。
夏至时,北极点上为极昼,太阳整日不落,太阳高度一天中最大值为23º26¹,太阳高度一天中最小值为23º26¹。
冬至时,北极点上为极夜。
(6
图六:赤道上(0º)
N
S
1 2 2:春秋分 (H=23º26¹)
1:夏至 (H=46º52¹)
N
2:春秋分 (H=10º)
1:夏至 (H=33º26¹)
N
1 2:春秋分(H=0º) 1:夏至(H=23º26¹)
S
从图六可以看出:
春秋分时,赤道上,日出时,太阳位于正东方,太阳高度为0º;正午时,太阳在正头顶,太阳高度达一天中最大值为90º;日落时,太阳位于正西方,太阳高度为0º。
夏至时,赤道上,日出时,太阳位于东北方,太阳高度为0º;正午时,太阳在头顶正北方,太阳高度达一天中最大值为66º34¹;日落时,太阳位于西北方,太阳高度为0º。
冬至时,赤道上,日出时,太阳位于东南方,太阳高度为0º;正午时,太阳在头顶正南方,太阳高度达一天中最大值为66º34¹;日落时,太阳位于西南方,太阳高度为0º。
赤道的特征是周日视运动图垂直于地平面;赤道上,
由于地平圈与赤道平面是相互垂直的,这里的太阳永远是直升、直落的。只是随着日期的变化,太阳出没的方位和中天高度有所不同:春分日和秋分日,太阳从正东方升起,在正西方落下,中天高度为90°;从春分日经夏至日到秋分日,太阳在天赤道以北运动,太阳从东偏北方升起,西偏北方落下;从秋分日经冬至日到春分日,太阳在天赤道以南运动,太阳从东偏南方升起,西偏南方落下,同时太阳的中天高度也略低。但是,由于太阳视运动 轨迹与地平圈是垂直的,所以无论太阳从那个方位升起或是落下,地平圈以上的部分和以下的部分都是一样长的,所以,赤道地区永远都是昼夜平分的
总之:春秋分时,太阳直射在赤道上,晨昏线与经线圈重合,全球任何地方太阳均从正东方向升起,又从正西方向落下。正午太阳高度的方位却因纬度不同而有所变化。夏至时,太阳直射在北回归线上,全球任何地方(极昼极夜地区除外)太阳均从东北方向升起,又从西北方向落下。正午太阳高度的方位却因纬度不同而有所变化。冬至时,太阳直射在南回归线上,全球任何地方(极昼极夜地区除外)太阳均从东南方向升起,又从西南方向落下。正午太阳高度的方位却因纬度不同而有所变化。
课堂练习
【例题一】如下图表示北半球夏至日的太阳视运动图,试判断各地的大致纬度
【例题二】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°,据此,完成1~2题: 1.甲地的地理纬度
A.23°26′N
B.66°34′N
C.22°N
D.90°N 2.乙地的正午太阳高度
A.22°
B.44°
C.11°
D.68
太阳视运动试题