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第八章物体影子的变化规律及应用

物体影子（也叫日影）就是太阳光线被阻挡后，在物体另一侧形成的一个较暗区域。本节我们重点从两个方面来学习：①物体影子长短变化规律②物体影子朝向变化规律

一、物体影子长短的变化规律

1、物体影子（日影）长短的日变化规律：

一日之中，物体影长与日太阳高度有关。太阳高度越大，物体影子越短；太阳高度越小，物体影子越长。

①非极昼地区（不包括极夜区）：

日出、日落时，太阳高度为零，太阳光线与地平面平行，日影最长；

正午时太阳高度达

一天中最大值，日影最短。

②极昼地区：午夜（0时）太阳高度最小，日影最长；正午时太阳高度达一天中最大值，日影最短。

由此可见：除极点外，一天中各地的日影长度的变化，从日出—正午—日落，由最长—逐渐缩短—最短—逐渐变长—最长；极昼的极点上，由于太阳高度没有明显的变化，所以，日影长度也没有明显变化。2、物体影子（日影）长短的年变化规律：

一年中，各地的日影长度会随季节变化而变化，这种变化主要体现在正午的日影长短上。它与当地的正午太阳高度有直接关系：正午太阳高度越大，日影越短；正午太阳高度越小，日影越长。

因此，日影长短的年变化规律可从以下两个方面去理解：

1）.就某一天来看，太阳直射的地点，日影最短，为一圆点。在直射点以北、以南的地区，正午日影随着正午太阳高度缩小而逐渐变长。

例如：6月22日，太阳直射北回归线，北回归线上正午日影最短；北回归线两侧正午日影随着正午太阳高度缩小而逐渐变长。

2).就一个地点来看，在一年中正午太阳高度增大时，日影逐渐缩短；正午太阳高度达最大时，日影最短；正午太阳高度减小时，日影逐渐增长；正午太阳高度达最小时，日影最长。例如：①12月22日—6月22日，在太阳直射点向北移动过程中，北回归线及其以北各地的正午太阳高度逐渐增大，那么其日影逐渐缩短；

②6月22日，太阳直射北回归线，北回归线及其以北各地的正午太阳高度达到全年最大，其日影也达到全年最短。

③6月22日—12月22日，在太阳直射点向南移动过程中，北回归线及其以北各地的正午太阳高度逐渐减小，那么其日影逐渐增长；

④12月22日，太阳直射南回归线，北回归线及其以北各地的正午太阳高度达到全年最小，其日影也达到全年最长。

二、物体影子朝向变化规律

日影的朝向总与太阳光线的入射方向呈1800夹角（即相反方向），所以，要根据一年中不同季节，一天中不同时段的太阳位置来确定某地日影的朝向。

1、不同季节各地日影的朝向变化规律：

①北半球夏半年：太阳直射北半球，全球各地（除极昼外）日出东北，影子朝向西南；日落西北，影子朝向东南。正午时，直射点以北日影朝向正北；直射点以南日影朝向正南；直射点上日影为一点。

警示：

北半球出现极昼的地方（北极点除外），一日太阳高度最小时，太阳处于其正北方，日

影朝向正南；正午时，太阳处于正南方，日影朝向正北，日影变化仍呈顺时针。

②北半球冬半年：太阳直射南半球，全球各地（除极昼外）日出东南，影子朝向西北；日落西南，影子朝向东北。正午时，直射点以北日影朝向正北；直射点以南日影朝向正南；直射点上日影为一点。

警示：

南半球出现极昼的地方（南极点除外），一日太阳高度最小时，太阳处于其正南方，日

影朝向正北；正午时，太阳处于正北方，日影朝向正南，日影变化仍呈逆时针。

③春秋分日时，太阳直射赤道，全球各地日出正东，日影朝向正西；日落正西，日影朝向正东；正午时，赤道以北日影朝向正北；赤道以南日影朝向正南；赤道上日影为一点。

2、不同时段日影的朝向变化规律：

①在图17.1中，图1、图2都表示日出东北，日落西北。

但不同的是：

图1中，在一天的不同时段太阳位置是:6点前在东北—6点在正东—6点到12点在东南—12点在正南—12点到18点在西南—18点在正西—18点后在西北，因此图1当地一天中日影的朝向应是西南—正西—西北—正北—东北—正东—东南，如图3。

图2中，在一天的不同时段太阳位置是: 6点到12点在东北—12点在正北—12点到日落在西北，因此图2当地一天中日影的朝向应是西南—正南—东南，如图4。

②下面图5、图6都表示日出东南，日落西南。

但不同的是：

图5中，在一天的不同时段太阳位置是:6点前在东南—6点在正东—6点到12点在东北—12点在正北—12点到18点在西北—18点在正

西—18点后在西南，因此图5当地一天中日影的朝向应是西北—正西—西南—正南—东南—正东—东北，如图7。

图6中，在一天的不同时段太阳位置是: 6点到12点在东南—12点在正南—12点到日落在西南，因此图6当地一天中日影的朝向应是西北—正北—东北，如图8。

例题：右图是某中学生在某天从日出至日落旗杆的影长随时间变化示意图。据此回答1—2题

1、若正午旗杆的影子朝北并与旗杆等

长，则该地的气候特点是（）

A.降水变率达

B.气温的年、

日较差大

C.夏季凉爽，全年阴雨日多

D.冬雨夏干

2、观测日之后，正午旗杆影子将变短。下列地理事象与实际不相符的是（）

A.北非地区面临沙尘暴的威胁

B.潘帕斯草原正值小麦播种期

C.重庆常出现低温阴雨天气，对早稻播种不利

D.正值观赏北京香山红叶的最佳时期

解析：第(1)题，要回答该地区的气候特点，必须先明确该地区的气候类型。气候类型的确定实际上就是定位的过程，那就意味着要确定该地区的经度和纬度。

a、该地区经度的确定过程如下：

①明确横坐标代表的是国际标准时，也就是零时区的区时或00经线的地方时。

②一天中影子最短时，也就是一天中太阳高度最大的时刻，即该地区地方时为12时。③当该地区地方时为12点时，00经线的地方时为11:28，比00经线的地方时早32分钟，经度多了80，即在00经线的以东80，也就是80E

b、该地区纬度的确定过程如下：

①正午时旗杆的影子与旗杆等长，说明该地区的正午太阳高度为450。

②观察图发现，在横坐标上国际标准时在于6时日出，早于18时日落，昼长正好是12小时，太阳直射赤道

③利用正午太阳高度计算公式可就出该地的纬度是450N。该地的经纬度为（450N，80E），可定为在地中海沿岸，为地中海气候。

第（2）题，由第(1)题中的分析知道太阳直射赤道，即此时为春分日或秋分日。再根据题干条件“观测日之后，正午旗杆影子将变短”，说明该地区的正午太阳高度越来越大，因此确定为春季。选项中，D 项的地理事象发生在秋季，与实际不符合，因此答案为D。

考点17对应强化专练题

2009年10月1日10时，新中国成立60周年国庆大典在北京天安门广场隆重举行。据此回答1—2题