日出日落时间和方位的计算及太阳周日视运动轨迹示意图的制作方法

计算日出日落的方位角度公式要计算任意一个地方在任意一天日出日落的方位角度，可以用下面的公式：方位角=90 - 0.5arccos[2(sinM/cosN)^2- 1]公式中，M表示的是某天太阳直射的纬度，N表示的是某地的纬度，^2表示平方。

例如，北京在北纬40度，则N=40，夏至这一天太阳在北纬23.5度（太阳直射北纬23.5度），即M=23.5，把N和M的值代入上式，可求得方位角=31度意思是，夏至这一天，在北京的人看来，太阳是从东偏北31度的方位升起的，是在西偏北31度的方位落下的。

说明：1本公式是在理想条件下推导出来的，即假设地球是个标准球体。

而实际上地球两极略扁，而且各地也有高山、洼地等，所以计算结果可能与实测结果有一点误差。

2 太阳围绕地球旋转的轨迹实际上是螺旋线（好象在地球外面套一根弹簧），所以实际上每天日出和日落的方位角稍微有点差别。

例如，在春分到夏至这段时间，日出方位角要略小于日落方位角。

昼夜长短的计算公式：Cost=-tgδ*tgφ太阳视位置太阳视位置指从地面上看到的太阳的位置，用太阳高度角和太阳方位角两个角度作为坐标表示。

太阳高度角指从太阳中心直射到当地的光线与当地水平面的夹角，其值在0°到90°之间变化，日出日落时为零，太阳在正天顶上为90°（本万年历中显示的高度角均已进行了蒙气差的订正，蒙气差值取自天文年历）。

太阳方位角即太阳所在的方位，指太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的夹角，可近似地看作是竖立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方的夹角。

方位角以正南方向为零，由南向东向北为负，由南向西向北为正，如太阳在正东方，方位角为-90°，在正东北方时，方位为-135°，在正西方时方位角为90°，在正北方时为±180°。

实际上太阳并不总是东升西落，只有在春秋分两天，太阳是从正东方升，正西方落。

在北半球，从春分到秋分的夏半年中，太阳从东偏北的方向升（方位角为-90°到-180°之间），在西偏北的方向落（方位角为90°到180°之间）；而从秋分到下一年春分的冬半年中，太阳从东偏南的方向升（方位角为-90°到0°之间），在西偏南的方向落（方位角为0°到90°之间）。

图解地理：太阳日出日落方位一、导入由于黄赤交角的存在，导致太阳直射点发生南北移动，从而一年中日出日落方位发生改变。

那么是怎样改变的？其中的规律是什么？通过今天的学习就能解决这个问题。

二、讲授1、夏至日全球各地太阳日出东北，日落西北，北半球以北昼长达到一年中最大值。

日出东北日落西北2、冬至日全球各地太阳日出东南，日落西南，北半球以北昼长达到一年中最小值。

日出东南日落西南3、春分日和秋分日全球各地太阳日出正东，日落正西，昼夜等长。

日出正东日落正西4、有极昼现象的地区（1）北极附近出现极昼现象时：该地区正北日出、正北日落。

①刚好出现极昼的地区，如上图A地：②上图中B地：③北极点：（2）南极附近出现极昼现象时：该地区正南日出、正南日落。

①刚出现极昼的地区，如上图C地：②上图中D地：③南极点：5、日出、日落时日影朝向（1）在春秋分日，全球各地太阳从正东升起，正西落下。

因此日出时日影朝西，日落时日影朝东。

（2）北半球夏半年，太阳直射北半球，全球各地（极昼极夜区域除外）太阳从东北方升起，西北方落下，因而日出时日影朝向西南，日落时日影朝向东南。

（3）北半球冬半年，太阳直射南半球，全球各地（极昼极夜区域除外）太阳从东南方升起，西南方落下，因而日出时日影朝向西北，日落时日影朝向东北。

下图是一位驴友在别德马（40°30′S，64°W）拍摄的景观图片（北京时间19:16）。

据此完成1—3题。

1．图片拍摄日期最有可能是（）A．1月1日B．4月1日C．7月1日D．10月1日2．此时，太阳位于拍摄者的（）A．东北方B．西北方C．东南方D．西南方3．这一天，北京的昼长大约是（）A．10小时B．11小时C．13小时D．14小时【解析】1、根据北京时间19:16，求出64°W地方时约为7:00，日出时间晚于6时，此时为南半球冬半年。

2、此时为北半球的夏半年，全球各地（极昼、极夜区除外）太阳均从东北升起、西北落下。

计算日出日落的方位角度公式要计算任意一个地方在任意一天日出日落的方位角度，可以用下面的公式：方位角=90 - 0.5arccos[2(sinM/cosN)^2- 1]公式中，M表示的是某天太阳直射的纬度，N表示的是某地的纬度，^2表示平方。

例如，北京在北纬40度，则N=40，夏至这一天太阳在北纬23.5度（太阳直射北纬23.5度），即M=23.5，把N和M的值代入上式，可求得方位角=31度意思是，夏至这一天，在北京的人看来，太阳是从东偏北31度的方位升起的，是在西偏北31度的方位落下的。

说明：1本公式是在理想条件下推导出来的，即假设地球是个标准球体。

而实际上地球两极略扁，而且各地也有高山、洼地等，所以计算结果可能与实测结果有一点误差。

2 太阳围绕地球旋转的轨迹实际上是螺旋线（好象在地球外面套一根弹簧），所以实际上每天日出和日落的方位角稍微有点差别。

例如，在春分到夏至这段时间，日出方位角要略小于日落方位角。

昼夜长短的计算公式：Cost=-tgδ*tgφ太阳视位置太阳视位置指从地面上看到的太阳的位置，用太阳高度角和太阳方位角两个角度作为坐标表示。

太阳高度角指从太阳中心直射到当地的光线与当地水平面的夹角，其值在0°到90°之间变化，日出日落时为零，太阳在正天顶上为90°（本万年历中显示的高度角均已进行了蒙气差的订正，蒙气差值取自天文年历）。

太阳方位角即太阳所在的方位，指太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的夹角，可近似地看作是竖立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方的夹角。

方位角以正南方向为零，由南向东向北为负，由南向西向北为正，如太阳在正东方，方位角为-90°，在正东北方时，方位为-135°，在正西方时方位角为90°，在正北方时为±180°。

实际上太阳并不总是东升西落，只有在春秋分两天，太阳是从正东方升，正西方落。

在北半球，从春分到秋分的夏半年中，太阳从东偏北的方向升（方位角为-90°到-180°之间），在西偏北的方向落（方位角为90°到180°之间）；而从秋分到下一年春分的冬半年中，太阳从东偏南的方向升（方位角为-90°到0°之间），在西偏南的方向落（方位角为0°到90°之间）。

日出日落方向图解
结论：
1、北半球夏半年，全球除极昼极夜现象的地区外，太阳均从东北升起，从西北落下。

2、北半球冬半年，全球除极昼极夜现象的地区外，太阳均从东南升起，从西南落下。

3、春分、秋分，从正东升起从正西落下（极点除外）简易图解释：
太阳光线与晨昏线垂直（上图中能表示），站在晨线上看太阳（图中选择了几个点，也就是蓝点位置），应该就是顺着太阳光线的方向看到的。

从图中可以明显看出，夏至日除极昼、极夜区外，太阳都从东北升起，赤道上是东偏北23度26分，向南北两侧角度变大。

夏半年的其它日期同理可得。

视运动图分析：
左图是南半球中纬度的太阳视运动，右图是北半球中纬度的太阳视运动，可以很明显的看出日出日落方向。

下面是从原初中课本上的图简化来的。

下面是一些特殊地区，特殊时间的日出日落方位。

(全面版)恒星周日视运动日出日落方位和恒影问题引言恒星周日视运动是地球自转产生的视觉效应，会对日出日落的方位和恒星的影响产生影响。

本文将探讨恒星周日视运动对日出日落方位的影响以及恒星周围的恒影问题。

恒星周日视运动和日出日落方位恒星周日视运动是由于地球自转而导致的恒星在天空中看起来移动的现象。

由于地球自转轴的倾斜，恒星周围可见的星空会有所变化，从而影响到日出和日落的方位。

对于地球南半球的观察者来说，恒星周日视运动使得星空中的恒星相对于地平线的位置看起来沿着东西方向移动。

因此，日出和日落的方位会有所变化。

相反，地球北半球的观察者将看到恒星相对于地平线上下移动，从而也影响到日出和日落的方位。

具体而言，对于地球南半球的观察者，日出点将会有所偏移，从而导致太阳在季节变化中不会从正东方升起，而是稍微朝南偏移。

同样，日落点也会发生相应的偏移，太阳在季节变化中不会从正西方落下，而是稍微朝南偏移。

而对于地球北半球的观察者，则会出现相反的偏移现象。

恒星周围的恒影问题恒星周围的恒影问题指的是恒星周日视运动导致恒星周围出现的影子现象。

由于地球自转，恒星在天空中的位置会发生变化，恒星周围的星空也会随之变化。

恒星周围的恒影问题在天文观测中具有重要意义。

观测者需要考虑恒星周围的恒影现象，以便更准确地确定恒星的位置和运动。

同时，恒星周围的恒影问题也对天文导航以及地球自转的研究等领域有着重要的影响。

结论恒星周日视运动对日出日落的方位以及恒星周围的恒影问题都产生了影响。

通过了解这些影响，我们可以更好地理解地球自转的效应，同时也为天文观测和导航提供了重要的信息。

太阳高度角是指太阳在地平面上的几何高度角，根据时间、地质位置的不同而变化，一般情况下，在南半球，太阳在夏季的高度角最高，一年变化范围在0°-90°之间，而在冬季的高度角最低，一年变化范围在
0°-90°之间，而在热带地区，太阳高度角变化范围在0°-90°之间，在极地地区，太阳高度角变化范围较大，可以达到0°-90°以上。

日出日落时刻太阳方位角是指太阳从地平面出现或消失时在天顶方位上的赤道角，昼夜一年中每天都会发生变化，一般情况下，太阳方位角的变化范围在0°-360°之间。

《太阳周日视运动轨迹图的画法及应用》小专题太阳直射点在南北回归线之间做周年回归运动，从而引起地球上不同地点每日太阳高度的变化，表现在太阳在天空中的视位置和每日划过的视轨迹的周年变化，由于地球的自转，每日太阳都是东升西落，高度角是由零（晨线上）变到最大（正午），再变到零（昏线上）。

可以得出结论：6月22日太阳升起的位置最北，12月22日位置最南，3月21日和9月23日居中。

现在以夏至日（6月22日）时，北京为例介绍太阳周日视运动轨迹图画法。

要画好太阳周日视运动轨迹图，需进行以下几个步骤：步骤1、确定所在观测点的位置和方向：如图1：P点为北京的地理位置（116ºE，40ºN），N、S、W、E分别表示地平圈的北、南、西、东四个方向。

EPN SW图1步骤2、确定日出点位置和日落点位置：夏至日时，太阳直射点在北半球，此时北京，太阳应是东北升，西北落。

如图2：α=β=23º26’，即日出、日落的偏角（α=β）为当日太阳直射点的纬度。

春秋分日太阳直射赤道，太阳光线平行于所有纬线圈平面，太阳在地球赤道上空运动，我们看到太阳从正东升起，至正西落下；夏至，太阳直射北回归线，太阳光线与纬线圈面成23º26’的夹角，太阳从东北升起到西北落下；日出、日落的位置东（西）偏北23º26’；冬至，太阳直射南回归线，太阳光线与纬线圈面成23º26’的夹角，太阳从东南升起到西南落下；日出、日落的位置东（西）偏南23º26’；其他时间依此类推。

N S图2日出点位置和日落点位置归纳如下：北半球日出点和日落点位置步骤3、确定观测点的的昼夜长短情况：夏至日为北半球的夏半年，北京是昼长夜短，参考人教版《高中地理》必修本上册1.6节插图，可得北京（40ºN ）这一天的白昼长达14小时51分，进而可估算出北京在夏至日这天大致4：35日出，19：25日落。

白昼长于黑夜，在太阳周日视运动轨迹图上，表现为太阳在天空中停留的弧线长。