太阳视运动轨迹图解---黄梅一中

冬至
E N A W S
Ａ点为观察地点，Ｂ点为天顶
三条平行线变成了三条带有运动方向的曲线 确定出地表上东、南、西、北四个方向
太阳周日视运动图的判读
1 地平圈中心点和日出（日落）点的连线 与东西水平线的夹角 代表 直射纬度 2 上中天点和地面中心点的连线与南北水 平线的夹角表示 正午太阳高度H
正午
日出
2 、极昼期间的南、北极点： 规律： 一日内由于极点与直射点之间无纬度距离变化，
故极点上太阳周日视运动曲线应与地平线（圈）平行， 无太阳升落，且太阳高度与直射点纬度数值相等，方位 北极正南，南极正北。
图示：
3 、恰好出现极昼的地点 规律： 北极地区该地点，于0时升、24时落于正北最低点， 图示：
把地球自转轴延伸到天球上的位置，就是天轴，跟天球的 交点是天北极和天南极。把地球的赤道伸延到天球上的位 置，就是天球赤道。
正午
日出
日 影 方 位
日落
太阳周日视运动三要素
• 正午太阳方位 • 日出方位 • 日落方位 1、太阳东升西落是地球自西向东自转的结 果 2、太阳东升西落，日出和日落位置由太阳 直射点决定
2、根据路线长短判定季节： 红色（超过半圈）——夏至 黑色（不足半圈）——冬至 蓝色（正好半圈）——二分
A
φ
N
δ δ δ 直射点
N
A
S
设：太阳直射在10°N (δ°N) 问：1、北半球刚好极昼的纬度A是（80°N） 2、A纬度的正午太阳高度H为 （20°N）
S
规律：太阳直射在δ，刚好极昼的纬度为 90 －δ， 其H＝2δ
直射赤道时，太 阳升起、落下的 方位如何？
在晨线上看到的是日出，在昏线上看到的是日落。 在上图中，由于 A位于B的正东方向，故B地所见太 阳位于正东方；A位于B´的正西方向，故B´地所见太 阳位于正西方 。
规律1：二分日，全球各地的日出日落方位除了南北 两极点外均为从正东方向升起、从正西方向落下。
日出日落方位研究的前提
• 熟知某地的方位 • 运用从小到大的思维
要想理解全球日出日落的规律，必须要从晨线或昏线 的某一点入手 熟知该地在侧视图上的方位 到达地球的太阳光为一组从太阳发出的无数条光线， 这组光线与太阳直射点所在光线是平行的； 但与该点相交的平行的太阳光线有且只有一条； 研究该地的日处于日落方位，只要搞清这条太阳光线 与该地的方位关系即可
夏 至 日
二 分 日
冬 至 日
夏 至 日
二 分 日
夏 至 日 冬 至 日
二 分 日
冬 至 日
E N W S N
E S W N
E
S W
赤道
夏至日
北回归线
北回归线——北极圈
夏至日 夏至日
E N W
S S
二分日
二分日
2h°
地平圈 S
h°
N
h°
E
S
N W
二分日 S
北极
S 地平圈 图3
北极圈——北极点
北极圈
练习4： 上图表示某地某日太阳运动轨道图，已 知正午太阳位于A点，∠ABS=46°，求观察地点的 纬度____，太阳直射的纬度_____。
A
N
a
46° B
S
判断下两图观测者位置？
*左图在北回归线上 *右图在南回归线上
判断下图观测者位置？
*在南北回归线之间地区（包括赤道）
正午时太阳有时在头顶，有时在北方，有 时在南方（即太阳有直射、南射和北射）
1、太阳东升西落是地球自西向东自转的结果
2、在一年内，只有二分日全球太阳东升西落 直射点在北半球，全球太阳东北升西北落 直射点在南半球，全球太阳东南升西南落 3、北回归线以北地区太阳最高（正午 ）时在正南， 南回归线以南地区太阳最高（正午 ）时在正北 南北回归线内，太阳最高（正午 ）时有直射、南射和 北射 北回归线上，太阳最高（正午 ）时有直射和南射 南回归线上，太阳最高（正午 ）时有直射和北射 4、出现极昼的地区，正北/正南升，正北/正南落。
∠1=∠2=22°
1.甲地的地理纬度是： A.23.5°N B.66.5°N
D
C.22°N D.90°N
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°
2.乙地的正午太阳高度是： A.22° B.44° C.11° D.68°
B
右图为某地的太 阳运行路径，此 地的纬度可能是：
三、太阳出没空间规律
黄赤交角的存在，使地球在公转运动中造成 太阳直射点的南北移动，进而导致地面观察者眼 中太阳的升落方位亦出现有规律的变化。
太阳直射北半球时，太阳升落的方位为偏 北，反之，则偏南；根据纬度的差异又可 分为以下几种情况：
1 、赤道 规律： 全年垂直升落，升落方位与直射点所 在纬度相同 。 图示：
Ｂ
81°26′ 58° 34°34′
S W
B
夏至
春秋分 冬至
E N A
N
cb A
a S
规律：正午太阳射到A地的光线，与地面的夹角 就是此时该地的正午太阳高度角。
夏至： H= 81°26′ H= 34°34′ 春秋分：H月份)
1、根据倾斜方向判定半球：南斜（北半球） 北斜（南半球）
直射北半球时，太阳是从哪里升起，在哪儿落下？
据图观测得知规律2： 太阳直射北半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外， 太阳都是从东北方向升起、从西北方向落下；
直射南半球时，太阳又是从哪里升起，在哪儿落下？
据图观测得知规律3： 太阳直射南半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外， 太阳都是从东南方向升起、从西南方向落下；
地球侧视图
N 地 平
E N A W S
A
圈
S
规律1-3：观察地点在赤道上，则太阳 运行轨道面与地平圈垂直
天球立体图？？
Ｂ
地球侧视图
A
E N A W
夏至 地 平 圈 春秋分 冬至
夏至
春秋分
S
规律1-4：观察地点在极点，则太阳运 行轨道与地平圈平行。
判断以下两图观测者位置？
*乙地在南回归线以南地区
*丙地在北回归线以北地区。
日出日落方位的规律
太阳东升西落是地球自西向东自转的结果 二分日全球太阳东升西落 北半球夏半年时，全球太阳东北升西北落 北半球冬半年时，全球太阳东南升西南落 全球日出日落的南北偏移方位与太阳直 射点所在半球的方位一致
思考：如何把侧视图转 换为太阳视运动图呢？
C
N
B（天顶）
A
夏至 春秋分 冬至
S
D
A点为北温带上的任意点
天球图
C
N
B（天顶）
夏至
C
N A
B（天顶）
A
夏至
春秋分 冬至
春秋分 冬至
D S
S
D
B为天顶，CD为地平圈 三条平行线：二分二至时太阳运动的轨迹在 由于天球半径为无穷大，把整个地球看成一 个质点Ａ 天球上的投影
天球图
N
C A
B（天顶）
夏至
春秋分
冬至
D S
旋转成正直（天顶朝上）的图形
天球立体图
Ｂ 夏至 春秋分
地球侧视图
C N A 夏至 春秋分 冬至 S D
B（天顶）
规律1-1：观察点A位于北半球，则太 阳运行轨道面均向南倾斜
天球立体图
冬至 春秋分 夏至 E N A W S Ｂ
地球侧视图
N C
夏至 春秋分 冬至
D A S
规律1-2：观察点A位于南半球，则太 阳运行轨道面均向北倾斜
天球立体图
春秋分 冬至 夏至 Ｂ
即：地平线（圈）上。正午时位于正南；南极地区则反之。
探究极昼地区的太阳视运动
B B H
A
δ
太阳直射点A的纬度为δ时，刚好出现极昼现象的地方B， 其纬度为（90°－δ），此点（B点）的正午太阳高度 H＝90°－AB两点的纬度差＝90°－[（90°－δ）－δ]=2δ。 结论：刚好出现极昼现象的地方，其正午太阳高度角是直射点 纬度的两倍。
太阳方位及 太阳周日视运动规律及应用
我们站在地球上仰 望星空，看到天上 的星星好像都离我 们一样远。实际星 星和我们的距离有 远有近，我们看到 的是它们在这个巨 大的圆球球面上的 投影，这个假 想的圆球就称 为天球，它的 半径是无限大。 而地球就悬挂 在这个天球中 央。
地平圈:从 观测者四周 水平方向望 去,与天球 相交的圆. 地平圈 不同位置的 观测者地平 圈不同. 观 测者的头顶 称为天顶
图6
夏 至 日
二 分 日
冬 至 日
冬 夏 二 至 至 分 日 日 日
冬 二 至 夏 分 日 至 日 日
E
S
E N W S N W
E
N W
S
赤道
冬至日
南回归线
南回归线——南极圈
冬至日
N N
夏至日
h°
N
S
h°
地平圈
E
二分日
E S W
N
N W
S N
图2 南极
南极圈——南极点
南极圈
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,
h
H
A
发生极昼现象的地点0时的 太阳高度h=90°-（180°-δ-φ） =δ+φ-90° Δ表示直射点纬度 φ表示某发生极昼现象的纬度
南
北纬80°0时的太阳高度h为13.5° 正午的太阳高度H为33.5°
33.5° 东
13.5 ° 北
5 、在开始出现极夜的纬度位置
由于太阳周日视运动圈最高点与地平圈相切，故太 阳只在正午时，刚一露脸即已下落（北极附近地区是在 其正南方向，南极附近地区在其正北方向）。因此，不 存在严格意义上的“日出”和“日落”现象。