太阳视运动

太阳视运动

一、天球

1、以观察者为球心

2、地平圈

3、天顶、天底、北点、南点、东点、西点

二、太阳视运动

1、概念

2、方向：自東向西

3、速度：每小時15度

4、周期：1個太陽日

5、轨迹：圆，有时候是大圆有时候是小圆

三、轨迹上的特殊点

1、最高点与最低点

时间，方向

軌跡上的最高點為當地正午時刻，軌跡上的最低點為當地子夜時刻，此兩點或者在觀測者的正北方、或者在觀測者的正南方，或者在天頂、天底

2、轨迹与地平圈的交点

（1）无交点：意义

如果視運動軌跡與地平圈沒有交點，且軌跡在地平圈之上，則當地極晝。

如果視運動軌跡與地平圈沒有交點，且軌跡在地平圈之下，則當地極夜。

（2）单个交点：方向及意义

軌跡與地平圈只有一個交點的，此交點或者是北點或者是南點。

除交點之外，軌跡上的點在地平圈之上，則當地恰好極晝。

除交點之外，軌跡上的點在地平圈之下，則當地恰好極夜。

（3）俩交点：连线与纬线、经线的关系；日出和日落

倆交點的連線與緯線平行，與經線垂直。

倆交點中在偏東方向的為日出點，在偏西方向的為日落點。

四、轨迹与纬度

1、轨迹倾角与纬度互余

軌跡傾角指太陽視運動軌跡所在的平面與地平圈所在平面所夾的二面角。這個角與當地緯度互餘。

2、南北半球

从天球上方往下看，顺时针者位于北半球，逆时针者位于南半球

3、特殊地方的轨迹

两极（顺时针或逆时针）；赤道

兩極的周日太陽視運動軌跡與地平圈平行或重合。

赤道的視運動軌跡與地平圈垂直。

五、轨迹的年变化规律

1、不同时期的轨迹互相平行

2、两分日轨迹交于东点和西点，夏至日最北，冬至日最南。与太阳直射点的运动同步

3、分日轨迹最大，为大圆，离分日越远则越小，两至日最小。

分日時視運動軌跡最大，軌跡交地平圈於東點、西點，軌跡的圓心即觀測者。

六、轨迹与太阳射点纬度

某日轨迹的最高点与分日轨迹的最高点相对于天球球心所张的角即为太阳直射点纬度（太阳赤纬）在太阳光的照射下，物体总会有自己的影子（除太阳直射的情况），影子的朝向与太阳方位相关。同一时间在不同纬度地区，太阳方位是不同的；同一纬度地区在不同时间，太阳方位也是不一样的。

因而影子的朝向存在日变化和季节变化。

一、同一地区在不同节气日影的朝向(以北半球为例)

(一)赤道地区“二分二至”日日影的朝向

在赤道地区，一年四季太阳都是垂直升起而又垂直落下，且太阳升落方位的纬度就是太阳直射的纬度。

赤道日出方位日影朝向正午太阳方位日影朝向日落方位日影朝向

夏至东北西南正北66°34′正南西北东南

二分正东正西天顶90°无正西正东

冬至东南西北正南66°34′正北西南东北(二)北回归线上“二分二至”日日影的朝向

在赤道至出现极昼极夜的纬度地区，纬度越高，太阳升落的方位偏移正东的角度越大。

北回归线日出方位日影朝向正午太阳方位日影朝向日落方位日影朝向

夏至东北西南天顶90°无西北东南

春秋分正东正西正南66°34′正北正西正东

冬至东南西北正南43°08′正北西南东北

(三)北极圈上“二分二至”日日影的朝向

在开始出现极昼的地区，太阳升落方位为正北，即东偏北90°。

北极圈日出方位日影朝向正午太阳方位日影朝向日落方位日影朝向

夏至正北正南正南46°52′正北正北正南

春秋分正东正西正南23°26′正北正西正东

冬至极夜无日出日落

(四)北极点“二分二至”日日影的朝向

在极昼期间，北极点上，由于太阳周日视平圈始终平行于地平圈，在一天中太阳高度没有变化，始终等于该日直射点的纬度，太阳只有方位变化而无升落，因而不存在升落方位问题。

在春分秋分日，极点昼夜平分，此时太阳高度为0°，刚好没入地平圈。

二、同一节气不同地区的日影的朝向（以南半球为例）

（一）“二分日”南半球不同地区日影的朝向

春分秋分日太阳直射赤道，全球昼夜平分，不同地区日出、日落的方位都是正东升、正西落(除南极点)，并且随纬度的升高太阳视平圈与地平圈所成二面角由90°变为0°。即太阳高度由90°减为0°

春分秋分日出方位日影朝向正午太阳方位日影朝向日落方位日影朝向

赤道正东正西天顶90°无正西正东

南回归线正东正西正北66°34′正南正西正东

南极圈正东正西正北23°26′正南正西正东

南极点正北正北正北0°正北正北正北

(二)夏至日南半球不同地区日影的朝向

北半球夏至日太阳直射北回归线，南极圈及其以内出现极夜，赤道地区太阳从正东偏北23°26′垂直升起，从正西偏北23°26′垂直落下。纬度越高，偏移正东向北的角度越大，极夜时刚好日出日落方位收缩为一点，位于正北方。

夏至日日出方位日影朝向正午太阳方位日影朝向日落方位日影朝向

赤道东北西南正北66°34′正南西北东南

南回归线东北西南正北43°08′正南西北东南

南极圈极夜无日出日落

南极点

(三) 冬至日南半球不同地区日影的朝向

北半球冬至日太阳直射南回归线，南极圈及其以内出现极昼，赤道地区太阳从正东偏南23°26′垂直升起，从正西偏南23°26′垂直落下。纬度越高，日出偏移正东向南的角度和日落偏移正西向南的角度越大，到极圈时刚好日出日落位于正南方。

冬至日日出方位日影朝向正午太阳方位日影朝向日落方位日影朝向

赤道东南西北正南66°34′正北西南东北

南回归线东南西北天顶90°无西南东北

南极圈正南正北正北46°52′正南正南正北

南极点无日出日落，太阳都位于正北23°26′，日影都朝向正北

北极点日出方位日影朝向正午太阳方位日影朝向日落方位日影朝向

夏至无正南正南23°26′正南无正南

春秋分正南正南正南0°正南正南正南

冬至极夜无日出日落