专题复习太阳视运动

专题复习—太阳视运动

一、太阳升起落下的方向

1.太阳直射北半球时(北半球夏半年)，除极昼极夜的地区，全球其他地方太阳

都是东北升西北落。（极昼地区太阳正北升正北落,正午太阳总在正南）。

2.太阳直射南半球时（北半球冬半年），除极昼极夜的地区，全球其他地方太

阳都是东南升西南落。（极昼地区太阳正南升正南落，正午太阳总在正北）。

3.太阳直射赤道时，全球太阳都是正东升正西落。

二、正午太阳的位置（正午太阳地方时总是12：00）

直射点以北地区，正午太阳总在正南。直射点以南地区，正午太阳总在正北。

三、正午太阳高度角

从正午太阳的位置取一直线到达所在位置，其与地面的夹角极为正午太阳高度角。

四、昼夜长短

太阳直射北半球，北半球昼长夜短（太阳在地平面的轨迹长），南半球昼短夜长（太阳在地平面的轨迹短）；太阳直射南半球相反。

五、关于相关计算

1.太阳直射点的纬度数与极昼圈度数互余。观测点的正午太阳高度H 等于直射点纬度的2倍（适用于晨昏线与纬线圈的切点处的太阳视运动）。

例：设太阳直射在10°N (a°N)

问：①北半球刚好极昼的纬度A 是

②A 纬度的正午太阳高度H 为

①太阳直射在a°N ，刚好极昼的纬度为90 °－a°，

刚好极昼的纬度=80°N

②其H ＝2 ∠a°

A 纬度的正午太阳高度H=20°N

2.出现极昼的地方，太阳直射点的纬度等于一天中日出太阳高度加上正午太阳高度除以2，即θ1＝(h 0＋H)/2；该地点的纬度等于90 °与正午太阳高度减一天中日出太阳高度除以2的差，即：θ2＝90 °-(H-h 0)/2。（适用于极昼圈与极点之间地区的太阳周日视运动）如图：

例：设：某地极昼多时，

∠1（12时的H)=30 °, ∠2(0时的h)=10°

求：①某地的纬度 ②求太阳直射的纬度

①某地纬度=90 °—（∠1--∠2）/2 ②太阳直射的纬度=（∠1+ ∠2）/2 3.极点太阳高度一天不变，其度数等于直射点的纬度数，即：H=h 0 4.在回归线到极圈之间，太阳从东偏北（南）a

度升起，则直射点的纬度为北（南）纬a 度； 太阳从西偏北（南）a 度落下，则直射点的纬度为北（南）纬a 度. 如：太阳从东偏北20°升起，则太阳直射20°N ；

太阳从东偏南20°升起，则太阳直射20°S 。 在该图中，看出：①太阳东南升，西南落 ②正午太阳在正南（该地位于直射点以北）

③该地的昼短夜长

④太阳直射北纬为a 度

⑤正午太阳高度为β度

例题：右图为北半球某地的太阳运行路径，其中，此地的纬度可能是： 地平圈

S N h ° h ° N

N N

地平圈 α β α

S

N E

A.23.5°N

B.50°N

C.30°N

D.20°N 解析：地平圈即地平线，根据题意和图确定地平圈上东南西北四个方位，从太阳运行路径可分析出该地昼短夜长，这一天太阳直射点在南半球。然后可计算出A.B 选项一年中最小太阳高度应大于40°，B 选项太阳直射南半球时太阳高度应小于40°，故排除A.B.D 项，选C 。

六、极昼期间的太阳视运动

1、极昼圈（发生极昼的最低纬线圈）上太阳周日视运动状况

极昼圈上，全天24小时内太阳高度最小值为0°，当地时间0时（或24时），太阳视运动轨迹与地平圈相切；太阳高度最大值就是当地正午太阳高度，其大小为阳光直射点所在纬度数的2倍(H ＝2 ∠a°，a 为直射地纬度)（根据正午太阳高度的计算公式即可推知）。

例如，当阳光某日直射南、北纬h °时，极昼圈（其纬度为南、北纬（90°－h °）上某地点太阳高度

的日变化曲线及其视运动轨迹，正午太阳高度为2h °，如图4、图5（南半球极昼圈太阳视运动图）和图6（北半球极昼圈太阳视运动图）所示。

2、极昼圈与极点之间地区的太阳周日视运动状况 在极点与极昼圈之间的极昼地带，全天24小时太阳高度角都大于0°，其中日最小太阳高度角与正午太阳高度角之和等于阳光直射点纬度数的2倍（太阳直射的纬度=（h 1+ h 2）/2），并且日最小太阳高度角的度数等于该地纬度与极昼圈之间相隔的纬度数。例如，当阳光某日直射南、北纬h °时，极昼圈纬度为90°－h °，此时处于极点与极昼圈之间地带的某地点太阳高度日变化曲线及太阳视运动图如图7、图8（南

半球图）和图9（北半球图）所示。

[例]下图表示某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角，回答：

⑴.这一天，太阳直射点的纬度是（ ）

A.15°N

B.20°N

C.15°S

D.20°S

⑵.该地的地理纬度是（ ）

A.70°N

B.75°N

C.70°S

D.75°S

⑶.当太阳处在正北方上空时，国际标准时为20时，则该地的经度位置是（ ）

A.120°W

B.0°

C.60°E

D.180°

3、在极点上看：

由于太阳周日圈始终平行于地平圈，故一天中的太阳高度没有变化，始终等于该日太阳直射点的纬度数，太阳只有方位变化而无所谓升落，因而不存在升落方位问题。例如：12月22日在南极点上看，太阳周日圈始终高出地平23026′，且只有方位变化（每日一周）而无所谓升落，故不存在升落方位问题。 当阳光某日直射南、北纬h °时，南、北极点太阳高度角的日变化曲线及其视运动轨迹，如图1、图2（南极点图）和图3（北极点图）所示。

太阳高度 2h ° 0 12 24 时刻 图4 S N W 地平圈 E 2h ° 图5 N S

W E 2h ° 图6

地平圈 0 12 24 时刻 太阳高度角 h 1 h 2 图7 N S W h 1 h 2 E 地平圈 图8 S N E 地平圈 W h 1 h 2 图9 S

N 35° 5° 某地 0 12 24 时刻 太阳高度角 h ° 图1

地平圈 S N h ° h ° N N N 图2 h ° S S S S h ° N 地平圈 图3