地理研究/GEOGＲAPHICALＲESEAＲCH
076
城市地理关于日出日落方位的浅析
张菲菲
（
哈尔滨师范大学，
黑龙江哈尔滨150025）
摘要：
由一天内不同时刻太阳光线深入室内范围和日影长度不
同这一现象展开，
并以北京市为例，
观察其一年中的太阳光线
及日影变化。
通过对太阳周日视运动及其产生的原因进行了简
述，
并且总结出不同地区不同季节的日出日落方位的规律。
关键词：
日影变化；
太阳视位置；
太阳出没方位
1．
引言
太阳与人类社会生产生活密切。
太阳周日视运动，
指太阳
自东向西，
绕着天轴，
并且随着天球进行旋转，
其主要通过太
阳的视位置来表现。
太阳视位置，
指人们在地面上看到的太阳
所处的位置，
通常用太阳高度角和太阳方位角两个角度作为坐
标来表示。
2．
太阳视位置不同的原因
2．1
地球自转－
昼夜交替
地球自转是指地球绕着地轴自西向东自转一周的运动。
在
北极俯视时，
我们看见地球呈逆时针方向运动，
南极俯视时看
见地球则为顺时针方向运动。
由于参考点不同，
地球自转一周
360°，
所需要的时间，23
时56
分4
秒，
称为1
恒星日；
为了
方便计算，
我们通常采用24
时，
称为1
太阳日。
由于地球在
不停地自西向东的自转，
导致我们在地球上（
除南北极点）
看见太阳做着东升西落的动作，
产生了昼夜交替现象，
这也就
是太阳的周日视运动。
2．2
地球公转－
昼夜长短变化和四季更替
地球公转是指由于太阳的引力场以及自转的作用，
所导致
的地球围绕太阳自西向东的转动。
地球绕太阳的公转周期笼统
定义为“
一年”，
但是由于所选的参考点不同，
又分为恒星年
和回归年。
以恒星作为参考点的周期叫恒星年，
而以太阳回归
运动的周期作为参考的，
叫做回归年。
由于太阳直射点在南北
回归线之间往返移动，
从而产生昼夜长短变化和四季更替
现象。
3．
日出日落方位规律
3．1
日出日落方位的规律
根据对太阳视运动轨迹的分析，
我们可以总结出全球日出
日落方位的规律：
（1）
夏半年，
太阳直射北半球时，
也就是每年3
月21
日
至9
月23
日，
在一天内看到的日出日落方位情况：
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1 （一）、日出和日落方位问题：
不论是南半球还是北半球的任何地点（出现极昼和极夜的区域除外），其太阳出没点的地平方位是偏南还是偏北，取决于太阳直射南半球还是北半球，而与观测地点位于南北半球无关。具体来说：
（1）在两分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升，正西落（极点除外）
（2）北半球的夏半年（太阳直射点位于北半球，即从春分日经过夏至日到秋分日），全球各地太阳东北升，西北落，而且纬度越高，太阳升落的方位越偏北（极点和出现极昼夜的地方除外）；北半球的冬半年（太阳直射南半球，从秋分经过冬至到春分日），全球各地太阳东南升，西南落，纬度越高，太阳升落的方位越偏南（极点和出现极昼夜的地方除外）。
（3）就某一地点而言，在太阳直射点向北运动期间，太阳升落的方位将日渐偏北；反之则日渐偏南。
（4）南北极点上，太阳高度在一天中是不变的（即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行），太阳在一天中没有明显的升起和落下。
（二）、太阳视运动图的判断方法：
太阳视运动是地球自转造成的，一天中，地球自西向东自转，看太阳在天空中以观测者为中心，自东向西运动，百度文库 - 让每个人平等地提升自我
2 一天转一圈。观测者所在的平面是地表切面，叫做地平圈，以观测者为中心的大球面为天球，天体在天球上运动。
（1）太阳视运动最高位置为正午，正午太阳高度为从地平圈中心向太阳最高位置的连线与地平圈的交角，地平圈以上部分长度反映昼长，以下表示夜长。（2）不同半球的正午太阳偏向：北回归线以北和南回归线以南地区，太阳轨迹是平行的。北回归线以北地区，一年中太阳总是偏向南方，每天太阳最高时太阳在正南，南回归线以南地区，一年中太阳总是偏向北方，太阳最高时在正北，根据一年中太阳视运动最高、最低、居中位置来判断季节。
（3）南北回归线之间地区，太阳轨迹也是平行的，只不过正午时太阳有时位于观测者以北，有时位于观测者正头顶（正午太阳高度为90度，正午太阳高度为太阳与地平圈中心连线与地平圈夹角），有时位于观测者以南。赤百度文库 - 让每个人平等地提升自我
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（一）、日出和日落方位问题：
不论是南半球还是北半球的任何地点（出现极昼和极夜的区域除外），其太阳出没点的地平方位是偏南还是偏北，取决于太阳直射南半球还是北半球，而与观测地点位于南北半球无关。具体来说：
（1）在两分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升，正西落（极点除外）
（2）北半球的夏半年（太阳直射点位于北半球，即从春分日经过夏至日到秋分日），全球各地太阳东北升，西北落，而且纬度越高，太阳升落的方位越偏北（极点和出现极昼夜的地方除外）；北半球的冬半年（太阳直射南半球，从秋分经过冬至到春分日），全球各地太阳东南升，西南落，纬度越高，太阳升落的方位越偏南（极点和出现极昼夜的地方除外）。
（3）就某一地点而言，在太阳直射点向北运动期间，太阳升落的方位将日渐偏北；反之则日渐偏南。
（4）南北极点上，太阳高度在一天中是不变的（即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行），太阳在一天中没有明显的升起和落下。
（二）、太阳视运动图的判断方法：
太阳视运动是地球自转造成的，一天中，地球自西向东自转，看太阳在天空中以观测者为中心，自东向西运动，
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一天转一圈。观测者所在的平面是地表切面，叫做地平圈，以观测者为中心的大球面为天球，天体在天球上运动。
（1）太阳视运动最高位置为正午，正午太阳高度为从地平圈中心向太阳最高位置的连线与地平圈的交角，地平圈以上部分长度反映昼长，以下表示夜长。（2）不同半球的正午太阳偏向：北回归线以北和南回归线以南地区，太阳轨迹是平行的。北回归线以北地区，一年中太阳总是偏向南方，每天太阳最高时太阳在正南，南回归线以南地区，一年中太阳总是偏向北方，太阳最高时在正北，根据一年中太阳视运动最高、最低、居中位置来判断季节。
（3）南北回归线之间地区，太阳轨迹也是平行的，只不过正午时太阳有时位于观测者以北，有时位于观测者正头顶（正午太阳高度为90度，正午太阳高度为太阳与地平
.
圈中心连线与地平圈夹角），有时位于观测者以南。赤道上每天都昼夜平分，太阳每天都垂直升落，但正午太阳高度并不同。其余位于回归线之间纬度太阳运动轨迹倾斜，但与地面夹角较大。
—一 垒堡 ±箜 塑 问题讨论
天球绕天轴旋转，每日一周，天球上的所有天体 都跟着天球一起旋转，也是每日一周，叫周日视运动， 周日视运动的轨迹与天赤道平行。太阳是对地球影响最 大的天体，其周日视运动直接影响人类生产和生活，也 是地理教学中的难点，尤其是不同纬度看到日出日落时 的方位。笔者认为，讨论不同纬度看日出日落时的方位 时，必须认清三个问题： 其一，地球虽然属于太阳系，但距太阳很遥远，日 地平均距离约１．５亿千米。不论地球在其轨道什么位置， 看日出日落时太阳发出的光线都应该是平行光线。要用 宇宙空间的思维方式看日出日落时的方位。 其二，判断方向的依据是地球表面的经纬线。在 地球表面，沿着同一条纬线，非东即西；沿同一条经 线，非南即北。若日出日落时太阳光与纬线平行，说明 日出日落时的方位分别是正东、正西。若日出日落时太 阳光与纬线不平行，说明Ｅｔ出日落时的方位就应该是其 他方向。 其三，在地球上，纬度不同，其地平圈与太阳周日 视运动圈的关系是不同的。也可以说，纬度不同，其北 天极地平高度是不同的。 ①在赤道上看太阳周日视运动，因其纬度为零， 北天极地平高度也为零，地平圈与太阳周日视运动圈 的关系是垂直的，太阳始终直升直落。日出日落时太 阳光线与地球上的纬线始终是平行的，因此，任何时 候太阳都是正东出、正西落。如图ｌ所示。 ②在纬度大于０。小于９０。地区，北天极地平高度 不为零（数值是当地的地理纬度），地平圈与太阳周日 视运动圈有夹角，太阳周日视运动圈是倾斜的。越往北 去，北天极地平高度越大，地平圈与太阳周日视运动圈 商 图１ 北 的夹角越小。若太阳直射到北半球，如夏至日，该地区 看日出日落的方位是东北方向升、西北方向落，且越往 北去，日出日落的方位也越向北移。如图２、图３、图４中 的黑点表示３０。Ｎ、６０。Ｎ、６６。３４ Ｎ夏至日所看日出 方位。其中，６６。３４ Ｎ夏至日所看日出的方位位于正 北。由此可见，该地区同一天，不同纬度，日出时物体 影子和正午时物件影子之间的夹角是不同的。该地区春 分、秋分日看日出日落的方位仍是正东升、正西落。 ③在北极，纬度是９ｏ。，北天极地平高度也是９０。， 地平圈与太阳周日视运动圈平行，太阳不升也不落。 据上述分析可知：第一、赤道上，一年中任何时 候看日出时的方位都是正东，物体影子朝正西；第二、 春分、秋分日，地球各地看日出时的方位都是正东，物 体影子朝正西；第三、当北半球为夏半年时（太阳直射 在北半球），地球上除有极昼极夜地区外，任何地点任 何时候看日出时的方位都是东北升，物体影子朝西南， 且同一天，越往北，日出的方位越向北移。基于以上三 点，０９年海南卷： “一些课外活动小组，分别观测了其 所在学校旗杆日出时的影子ＯＭ和正午的影子ＯＮ２．间夹 角—— Ｍ０Ｎ的变化情况。某校一年之内绝大部分时间 ／ＭＯＮ接近直角，该地可能位于：Ａ中亚Ｂ西亚Ｃ东南 亚Ｄ南欧”，其答案选Ｃ是正确的。因为，中亚、西亚 和南亚三地与东南来相比，纬度较高，大部分都在北回 归线以北，夏半年日出方位偏北，物影指向西南，且越 往北日出方位越偏北，物影指向越偏西南，／＿ＭＯＮ越大 于９０。，冬半年反之。而东南亚地区有赤道穿过，大部 分纬度较低，一年中日出的方位变化不大，所以／＿ＭＯＮ 一年中变化也不大，绝大部分时间／ＭＯＮ接近直角，本 题没有问题。
