极昼区太阳周日视运动规律探析
极昼区，即出现太阳终日不落现象的地区。在同一个太阳日内，极昼区内不同纬度地点尽管都有极昼现象，但它们的太阳高度（角）日变化及其太阳周日视运动轨迹却迥然不同。对于该问题的认识，学生大都模糊不清，下面分类图示例析如下。
一、南、北极点太阳周日视运动状况
每年春分（3月21日前后）至秋分（9月23日前后），阳光直射北半球，为北极点极昼期；秋分至次年春分，阳光直射南半球，则为南极点极昼期。由于南、北极点位于地球自转轴上，其角速度和线速度为0，因此，当其处于极昼期时，全天24小时太阳高度角为恒值（不变），并且其太阳高度的大小取决于阳光直射点的纬度。运用正午太阳高度的计算公式（h＝90°－（90°－直射点的纬度）），可推知h＝直射点所在的纬度数,即极点太阳高度角的大小恰好等于阳光直射点的纬度。例如，当阳光直射20°N时，北极点全天太阳高度角为20°；又如，当阳光直射20°S时，南极点太阳高度角终日为20°。由于阳光直射点以回归年为单位在南北回归线之间来回移动，故南、北极点在其极昼期内的太阳高度变化范围为（0°，23°26′]。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。
提示：①太阳周日视运动是地球自转的结果，其移动方向与地球自转方向相反；在北半球地平圈上看来，太阳视运动表现为顺时针方向，而南半球则为逆时针方向。②北极点为地球最北端，其四面八方均为南方；南极点为地球最南端，其四面八方为北方。③阳光直射赤道时（二分日），南、北极点太阳高度终日为0°，该日太阳沿地平线移动，此现象不属极昼现象。④阳光直射点南北移动的日内变化忽略不计，同纬度地点太阳视运动轨迹相同。
例1．下图为某科考队员在某地观测到的太阳高度日变化示意图，这一天他观察到的太阳在天空呈逆时针方向运行。据此回答下面两题。
（1）该科考队员所处的纬度位置是（）
A．68°S B．68°N C．90°S D．90°N
（2）假设图示太阳高度为该地一年中的最大值，则（）
A．地球上的热带范围将变大
B．地球上温带范围将变小
C．地球上有极昼极夜现象的范围将变小
D．濮阳（36°N）正午太阳高度的年变化幅度将变大
解析：地球上太阳高度整日不变的只有极点，极昼时北极点上空太阳视运动方向为顺时针方向，南极点为逆时针方向，故第⑴题C项正确。极昼期间，极点太阳高度等于阳光直射点的纬度，其大小随直射点的南北移动而变化。若此日南极点的太阳高度（22°）为一年中的最大值，说明黄赤夹角变小，则南北回
归线的度数由23°26′缩小为22°，南北极圈的度数由66°34′增大为68°，进而可知地球上的热带范围缩小，寒带（即有极昼极夜现象的地区）缩小，而温带范围则变大，故第⑵题C项正确；据正午太阳高度的计算公式可推知，温带地区正午太阳高度的年变化幅度为黄赤夹角度数的2倍。黄赤夹角变小，濮阳正午太阳高度的年变化幅度也将变小。
答案⑴ C ⑵ C
二、极昼圈上太阳周日视运动状况
所谓极昼圈，就是指刚刚出现极昼现象的纬线圈，即出现极昼现象的最低纬度圈。极昼圈的大小随着阳光直射点的南北移动而张缩。以北半球为例，春分（3月21日前后）过后，阳光直射点由赤道逐渐向北移移动，极昼圈则由北极点（90°N）逐渐向南扩展；夏至时，阳光直射23°26′N，极昼圈扩大到年内最大值,此时极昼圈就是北极圈,即66°34′N。夏至过后，阳光直射点又由23°26′N向南移动，极昼圈则由北极圈向南逐渐缩小；到秋分时，极昼圈缩小至北极点，北半球极昼现象结束。通过分析日照图容易得出，在极昼圈张缩过程中，阳光直射点所在的纬度始终与极昼圈的纬度互余。显然，极昼圈的纬度年内变化范围为（66°34′，90°）。
极昼圈上，全天24小时内太阳高度最小值为0°，出现在当地时间0时（或24时），此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（根据正午太阳高度的计算公式即可推知）。显然，冬至或夏至时极昼圈上的正午太阳高度达到一年内的最大值，即46°52′。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，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。
例2 ．下图表示某地点A某日所观察到的太阳运行轨迹，其中箭头表示太阳运行方向，E、W、S、N分别表示东、西、南、北四个方向。当太阳位于图中B点时，北京时间为16点。据此回答下面两题。
⑴观察地点的地理坐标可能是（）
A．60°N，120°W B．60°N，60°E C．70°N，120°W D．70°N，60°E
⑵该日，太阳升起的方向是（）
A．地平正北方向 B．地平东北方向 C．地平东南方向 D．地平正东方向解析：从图中太阳视运动可以看出，该地该日刚好发生了极昼现象，即该地正好位于极昼圈上。极昼圈上正午太阳高度等于直射点纬度的2倍，据图示信息可推知此时阳光直射在20°N，进而可知该日极昼圈为70°N（90°－20°）。当太阳位于B点时，为当地地方时正午12点，而此时的北京时间（东经120°地方
时）为16点，时差4小时，经度相隔60°，可算出该地位于60°E。北半球极昼圈上，太阳在子夜0时从地平的正北方向升起（人的视线越过北极点看到日出），又在第二天的子夜0时落于地平的正北。
答案⑴ D ⑵ A
三、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，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（由正午太阳高度的计算公式外延而得）。例如，当阳光直射20°N时，极昼圈为70°N，处在极点与70°N之间的80°N上的正午太阳高度为30°（据正午太阳高度的计算公式而得），其最小太阳高度角则为10°（2×20°－30°＝10°）。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。
提示 h 1图中表示该地日最大太阳高度角，h 2表示该地日最小太阳高度角，若该日直射点纬度为h，a表示该地纬度，b表示该日极昼圈纬度，则它们存在以下关系式：①2×h＝h 1＋h 2 ②a＝b＋h 2＝90°－（h 1－h 2）÷2 ③b＝90°－h°＝90°－（h 1＋h 2））÷2
例3 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，据此回答下列三题。
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°
解析：北半球极昼圈及其以北地区（极点除外），日最小太阳高度角朝向正北（出现在当地0时），日最大太阳高度（即正午太阳高度）朝向正南方向，并且两极值之和等于直射点纬度的2倍，据此可推知该日阳光直射20°N。该地纬度等于该日极昼圈纬度70°（90°－20°）与日最小太阳高度之和，即75°N。当太阳处于正北方上空时，该地地方时为0时（或24时），而此时0°经线地方时（国际标准时）为20时，通过时差经度计算可知该地经度为60°E。
答案⑴ B ⑵ B ⑶ C
综上可知，阳光直射点的纬度决定着极昼范围的大小，并影响着极昼区各纬度地点太阳高度角的日变化及视运动状况。在分析极昼问题时，牢固把握直射点纬度与极昼区内各纬度地点正午太阳的数量关系，并联系上述三类地区的太阳视运动轨迹，问题往往会迎刃而解。
《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。 E P N S W 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。如图3所示：地平线上A1—A2—A3所构成的弧线要比在地平线以下的弧线长。 N S 图3 步骤4、确点正午太阳高度角的大小： 根据公式：H=δφ--0 90，计算出北京在夏至日时的太阳高度角为73o26’。 如图所示：γ=H=73o26’
《太阳视运动判读》课堂教学设计 学科地理翻转课时 1 教学内容太阳视运动的判读 一、学习内容分析 太阳视运动知识在高中地理教材中并未涉及，却在课程标准“分析地球运动地理意义”中涵盖该内容。而且近几年高考中经常出现与太阳视运动有关的高考题，可见该内容在高考中占据一定地位。太阳视运动规律与实际生活联系紧密，更是考查地球运动地理意义的重要组成部分，在最近几年的高考中经常出现与太阳视运动有关的题目，由此可见该部分知识是高三地理复习中不可或缺的部分。 二、学习目标分析 能够判断地球表面任一地点在白天不同时刻的太阳视方位。判断一个位置白天时刻的太阳视运动规律往往只需要抓住三个方位（日出方位、日落方位、正午太阳方位）即可。 三、学习者特征分析 太阳视运动知识对学生的空间思维要求较高，内容涉及的空间概念较多，很难直接感知，会使学生感到抽象，且高中地理教材并未直接涉及，多数学生在学习该知识点时会感到难度较大。 四、课前任务设计 通过视频观看需要完成三个主要任务： 任务一：填表，不同时间太阳直射点和日出日落方位、不同点观测正午太阳的位置。 任务二：用一用，10月1日这天淮北市日出和日落方位分别是、这天淮北一中操场旗杆影子有什么变化、淮北市阳台朝北的住宅一年从哪几个时段有太阳照射? 任务三：能力提升，学生进行探究。 最后写出学习的困惑和建议。
五、课上任务设计 教学环节教师活动学生活动设计意图 导入提问：今天是什么天气？太阳在哪？学生回答用一个简单生活 中的案例联系微 课所学内容，激发 学生学习的兴趣。 自学反馈（学习任务单反馈情况分析）结合学生所填的困惑和建议以及所记的笔 记得出： 学生存在问题与困惑主要集中在极地附近 太阳视运动规律判读，包括极点太阳视运 动规律、极昼与非极昼分界线上的规律、 极点与极昼非极昼分界线上二者之间有极 昼现象的地区。 学生观看 通过分析任务单 完成情况以及学 生所记笔记，让学 生认识到自己与 班内其他同学存 在的共性问题，为 课堂补缺补漏，强 化提升做好心理 准备。 基础强化（重点、难点知识集中强化、突破）分组：每组按地理学习能力分为A、B、C 三个层次学生各两人，小组成员互帮互助。 对于学习任务单反馈问题有部分学生掌握 情况还是比较好的，掌握好的同学帮助未 掌握的同学，在动手演练中理解并巩固知 识。 （1）演示：分组动手演示00、23026'N、 340N、66034N等纬度在二分二至日太阳视 运动轨迹（约8分钟）。之后派小组代表 上台分别展示二分日、夏至日、冬至日各 纬度太阳视运动轨迹。（约5分钟） （2）绘图：在所给的空白图中，分别绘制 处二分二至日太阳视运动轨迹，并展示本 组的完成结果。（约5分钟） 学生演示、 绘图，并展 示。 通过学生组内逐 人动手演练，组内 互助学习、共同提 高，组间展示交 流、观摩评价；将 学习任务单中所 反馈的问题融合 在此环节中，既能 帮助学习慢的同 学理解知识，也能 帮助学习快的同 学巩固记忆；化理 论于实践、化实践 于掌握。在该部分 “基础强化、难点 突破”应把时间控 制在20分钟以 内，这样有利于学 生集中注意力进 行难点的突破，提 升学习效率。 分层次探究，PPT展示三个层次探究，学 生按照自己的学习能力选择不同层次探 究。（约6分钟）请一位同学来展示自己 学生根据自 己能力或自 主探究，或 通过对三个层次 问题的选择性探 究，一方面学生在
太阳周日视运动 地球运动部分的知识点，尤其是太阳视运动对于一般高中学生而言较难理解，因为缺乏空间想象能力，且高中地理教材对于该块内容几乎是空白，而在高考中对太阳视运动有一定的要求，掌握和理解太阳视运动规律有利于解决地球运动的知识点，所以笔者认为掌握一定的太阳视运动知识是有必要的。 太阳视运动规律一般与直射点位置联系在一起，太阳视运动可以分为周日视运动与周年视运动。这里我们研究不同地区，不同季节的太阳周日视运动状况。 一、太阳周日视运动周期 地球自西向东的自转，从地球上看地球以外的任 何天体都有东升西落的周日运动。以恒星为参考体的 自转周期，即恒星的周日运动周期，定义为恒星日， 再划分为恒星时，分，秒，构成恒星时系统。以太阳 为参考体的自转周期，即太阳的周日运动周期，定义 为太阳日，再划分为太阳时，分，秒，构成太阳时系 统。两者的时间差异在于地球在自转的同时也在绕太 阳公转。 已知地球公转一周为365.2564 日，则地球日平均 角速度是：360°÷365.256日=0.98561°（即59′8″.196）当地球自转一周，完成一个恒星日后，还须绕过△t=59′8″.196，才能完成一个太阳日。可见，太阳日比恒星日多出59′8″.196。已知恒星日地球自转一周为23 时56 分 4 秒（即1436.06667 分），则地球自转1°的时间是：1436.06667 分÷360°=3.989074 分（或24 时÷360°59′8″.196=3.989074 分），3.989074分×59′8″.196=3 分55.9622 秒=3 分56 秒，所以一太阳日：23 时56 分4 秒+3 分56 秒=24 时。二、昼夜长短状况 高中地理教学中，我们经常利用昼弧长除以150来表示昼长，如果太阳视运动轨迹在地平线之上（此时为昼）的长度大于半个圆，则昼大于夜，反之昼短于夜；如果始终在地平线之上为极昼，反之为极夜。 与直射点位置关系为：直射点所在半球，昼大于夜，且直射点纬度越高昼夜差异越大；直射点向某半球移动，该半球的白昼增长。 三、日出日落的太阳方位 人们常说：“太阳东升西没”。而且习惯以日出地平线的一点代表东方，日没地平线的一点代表西方。在人们的心目中，太阳的出没点是判断地面东西方向的标志。然而，严格地说来，仅把太阳的出没地点作为地平面正东正西方向的判断标准，这显然是不准确的。因为，在地球表面上，同一纬度地点的不同季节，或同一季节不
太阳视运动规律及判读 、太阳视运动图的作法 1.画出观测地的地平圈，用椭圆形表示。 2.画出天穹，用弧线表示。 3.在地平圈上标出东南西北方向（为了更好的示意太阳出没方位，通常将南北方位标在左右两侧），地平圈方位是顺时针旋转。 4.标出东南西北方位的地方时（由于正午和子夜的地方时分 别为12：00 和24：00，所以正东和正西方位地方时分别为6：00和18：00）。 5.在地平圈上标出日出、日落及正午时的太阳，用平滑弧线连接三点即太阳视运动轨迹。 6.在视运动轨迹上用箭头示意日出和日落（偏东方位日出， 偏西方位日落）。 二、太阳视运动规律 1.太阳出没的方位（除极昼区外）。 规律1—1：二分日太阳出没方位：日出正东，日落正西（如图2） 规律1—2：夏至日太阳出没方位：日出东北，日落西北（如图3） 规律1—3：冬至日太阳出没方位：日出东南，日落西南
2. 正午太阳的方位。 正午太阳的位置一定位于正南、 正北或天顶， 这取决于太阳 直射纬度与观测点纬度。直射点偏南，正午太阳则偏南；直射点 偏北，正午太阳偏北；如果太阳直射，则正午太阳于天顶。 规律 2：北回归线以北各地，一年中正午太阳始终于正南方 位；南回归线以南各地，一年中正午太阳始终于正北方位；南北 回归线之间及线上各地， 一年中正午太阳可能于正北、 正南和天 顶，要看直射纬度与观察者所处的纬度而定（以 20°N 为例，如 图 5）： 20° N — 23° 26'N 时，正午太阳于正北; 观察到的太阳周日视运动， 基本上是沿着地平圈上方运动， 这时 的地平圈同时也可作为时间圈。 北极附近地区极昼时，子夜太阳位于正北方向，位置最低; 过了子夜，太阳开始升起，到 6：00 到达正东方向;继续升高， 正午 12：00 位于正南方向;然后开始偏西下落，到 18：00 到达 正西方向;继续下落，到子夜 24：00 回到最低。 规律 3—1：北极附近地区极昼时，太阳是正北升起，正北 落下;北极点的太阳视运动轨迹与地平圈平行（如下图所示）， 直射点于 直射 20° N 纬线时，正午太阳于天顶; 直射点于 20° N — 23° 26'S 时，正午太阳于正南。 3. 极地地区太阳视运动。 在极昼时期， 太阳在天空中作圆周运动特别明显。 这时我们
太阳周日视运动图解 一、太阳周日视运动图 二、不同纬度两分两至日太阳视运动图 1．赤道上两分两至日
二、北回归线以北、北极圈以南 三、北回归线上 四、北极圈上
五、夏至日北极圈内 例1：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，据此回答下列三题。 1．这一天，太阳直射点的纬度是（） °N °N °S °S 2．该地的地理纬度是（） °N °N °S °S 3．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（） °W °°E ° 六、北极点处太阳视运动图 例2：下图为某科考队员在某地观测到的太阳高度日变化示意图，这一天他观察到的太阳在天空呈逆时针方向运行。据此回答下面两题。 1.该科考队员所处的纬度位置是（） °S °N °S °N 2.假设图示太阳高度为该地一年中的最大值，则（） A.地球上的热带范围将变大 B.地球上温带范围将变小 C.地球上有极昼极夜现象的范围将变小 D.武汉（30°N）正午太阳高度的年变化幅度将变大 七、南半球中纬度地区 S N 35° 5° 某地 0 12 24 时刻 太阳高度 22°
九、南极圈上夏至日（或南半球刚好出现极昼的地方，即该地纬线与晨昏圈相切） 十、南极圈内视运动 例3 下图表示某地点A 某日所观察到的太阳运行轨迹，其中箭头表 示太阳运行方向，E 、W 、S 、N 分别表示东、西、南、北四个方向。当太阳位于图中B 点时，北京时间为16点。据此回答下面两题。 1.观察地点的地理坐标可能是（ BD ） °N ，120°W B. 60°N ，60°E °N ，120°W D. 70°N ，60°E 2.该日，太阳升起的方向是（ B ） A.地平正北方向 B. 地平东北方向 C.地平东南方向 D. 地平正东方向 例4：右图为北半球冬至日不同纬度地区太阳高度的日变化曲线，图中各曲线对应的纬度分别是： 练习： 下图是在澳大利亚新南威尔士州的米尔迪拉市（约34°S,143°E ）建造的太阳能热力塔式发电站。它由200面大镜子和一个大铁塔组成，镜子聚焦，将太阳光反射至塔上，塔内产生的热量与天然气、水混合后发电，便形成了太阳能热发电，发电容量高达20万千瓦。而塔底镜子的数量还可以根据所需太阳 W N S B 地平面 E 40° A
太阳周日视运动轨迹的绘制及计算 洛阳市第十九中学（471000） 王安周 本刊在2015年第17期发表《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》 [1]，经过仔细阅读发现一些值得商榷的地方，比如日出太阳方位计算公式、赤道上日出方位、太阳周日视 运动轨迹的绘制等。以地面观测者为中心，太阳“东升西落”，24小时绕地轴并随天球旋转一周，其在天球上运行的轨迹称为太阳周日视运动(简称太阳周日圈)。借助天球坐标体系，对其构成要素、特点和绘制方法进行量化分析，实现了对其运动轨迹路径图准确绘制。 一、太阳周日视运动轨迹探究 地球仪地轴水平横放，固定粉笔垂直放于地球仪表面，拨动地球仪自转一周，记录留下痕迹；多次重复上述操作且更换粉笔颜色，观察留下的笔迹。表明地球仅自转，不同季节太阳直射点运动轨迹均为平行于纬线圈的一系列圆圈，范围介于南北回归线之间（图1）。 图1 仅自转太阳直射点运动轨迹 图2太阳周日视运动在天球上的投影 地心天球是以地球球心为中心，以无限大为半径，内表面分布着各种各样天体的假想球体。为了研究方便，引入天球坐标体系，地球的地轴无限延伸与天球交点，分别为北天极和南天极，地球的赤道平面无限伸延与天球交线，就是天赤道[2]。若以地面观察者为中心，观测者和太阳连线无限延长与天球的交点，若把一太阳日内这些交点用平滑曲线连接起来，就是太阳周日视运动的轨迹，其实质上就是一天中太阳直射点移动轨迹在天球上投影（图2）。 二、太阳周日视运动构成要素 为了准确描绘太阳视运动的轨迹，假设观察点所在纬度为?，太阳直射点所在纬度为δ，天球半径为 R ，在图2基础上绘制图3a 、3b 、3c 。图3a 表示北纬?的地平圈上二分二至日太阳视运动轨迹分布图，图 3b 为图3a 的侧视结构图，可以揭示不同季节太阳视运动在天球中的位置，图3c 为太阳视运动轨迹在地平圈上的立体图，更加清晰表示不同季节太阳在天球中的位置。根据图3中信息，对太阳周日视运动的构成要素及其特点进行详细分析。 （1）平行：由图3a 可知，在天球坐标系中，不同季节的太阳周日视运动圈都平行于天赤道，因此，相对于同一地平圈而言，太阳周日视运动轨道面都相互平行[3]； 南回归线 赤 道 北回归线 粉笔 图3 北纬?的地平圈上二分二至日太阳视运动轨迹分布图、结构图和立体图 E P O H C D G A 夏至 冬至 二分W C 冬至 夏至 天赤道 二分 北天极 南天极
太阳周日视运动：太阳出没时间和方位问题 由太阳周日视运动规律易知，当太阳直射北半球时，全球太阳东北升西北落，北半球日出时间（地方时）早于6：00。同理，当太阳直射南半球时，全球太阳东北南升西南落，南半球日出时间（地方时）早于6：00。 地方时6：00的太阳方位自然成为一个人们关注的问题。 由于太阳直射赤道时，全球太阳正东升正西落，且日出时间为地方时6：00，不少人错误地认为，夏半年，在地方时6：00，太阳刚好于东北（或东南）运行到正东位置。 果真如此吗？ 一、夏半年地方时6：00时太阳方位的定性分析 1、北半球温带和寒带地区 下图（图1）为北半球温带地区，二分日与夏至日太阳周日视运动示意图。ESWN为地平圈，E、S、W、N分别表示东南西北方。O为观察点。弧EDW为二分日太阳视运动轨迹。弧ABC为夏至日太阳视运动轨迹，O′为夏至日太阳视运动轨迹的中心。
过O′作EW的平行线交弧ABC于E′、W′，E′W′平分该日太阳视运动轨迹，故E′、W′分别表示当地时间6：00和18：00的太阳位置。 如果将E′、W′垂直投影到地平圈上，它们的投影明显分别位于东北和西南方。 同理可知，南半球温带和寒带地区，夏半年，6：00和18：00的太阳方位分别为东南和西南。经过一段时间，太阳会运行到正东和正西方向。 2、北半球热带地区和赤道地区 北半球热带地区和赤道地区，夏至日太阳视运动轨迹如图2、图3。夏至日太阳直射北回归线，热带地区正午太阳位于天顶以北。
因此，在地方时6：00和18：00，太阳分别位于东北方和西南方，而且，在一天当中根本到达不了正东方。 二、夏半年地方时6：00时太阳方位的定量计算
太阳视运动轨迹图的判读 【知识总结】 太阳视运动轨迹图是以观测点为中心，目视太阳在天球上运行所形成的轨迹示意图。太阳东升西落，并不是太阳绕着地球运动，其实质是地球自西向东自转的反映，是一种相对运动。 一.太阳视运动规律 1.日出、日落方位的变化规律 (1)二分日时，全球太阳从正东升起，正西落下。 (2)夏半年时，全球（除极昼、极夜地区）太阳从东北升起，西北落下；极昼地区（除极点）太阳从正北升起，正北落下。 (3)冬半年时，全球（除极昼、极夜地区）太阳从东南升起，西南落下；极昼地区（除极点）太阳从正南升起，正南落下。 2.正午太阳方位的变化规律 如图所示北半球部分地区正午太阳朝向，其中a代表夏至日太阳光线，b代表春秋分日太阳光线，c 代表冬至日太阳光线（光线并不完全准确，只是示意光线）。 在北半球中高纬地区，一年四季正午太阳始终在正南方，这是因为我们在北回归线以北地区，太阳一年四季都直射在南面，所以我们一带为获得最多的太阳光照，房子一般“坐南朝北”。那么地球上其它地区正午太阳方位如何。热带地区正午太阳的方向一年中有时朝北，有时朝南，温带和寒带地区，一年中只朝向一个方向，北温带和北寒带太阳一直朝南，而南温带和南寒带太阳一直朝北，由此可推出正午太阳的方位与直射点的方位相同，与正午日影的方位相反。由此我们可以得出这么一个规律： (1)北回归线以北地区，正午时太阳始终位于正南方；南回归线以南地区，正午时太阳始终位于正北方。 (2)北回归线上，夏至日正午太阳位于天顶,其他日期正午太阳位于正南方。南回归线上，冬至日正午时太阳位于天顶,其他日期正午太阳位于正北方。
(3) 太阳直射的区域，直射那天正午太阳位于天顶,其他日期正午太阳位于正南方或正北方。 3.极昼期间的太阳视运动 ⑴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（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，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 4.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，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。 h h 图7 S W 图6 S W 地平圈 图5 2h 0 12 24 时刻 图4
太阳视运动图解 太阳在天空中的运动是我们日常生活中最容易观察到的自然现象之一,探讨它的运动规律可以培养我们的空间想象能力和逻辑思维能力。下面我们用图对它进行系统的解读。 一、地心天球 大家都有这样的感觉：我们站在地面上看天空，天空似乎是一个球面，日月星辰的东升西落表明，这个球面不但存在于地上，而且存在于地下，我们把这个球体叫天球。我们常用的天球是地心天球，即以地球的球心为球心，无限大为半径的假想球体。把地球座标系统无限扩大构成地心天球座标系统。如图1所示： 天赤道就是地球赤道无限扩大同天球相割而成的天球大圆，天赤道把天球分成南北两半球。地轴无限扩大叫天轴，它与天球相交两点分别叫天北极（p）和天南极(p′)。黄道是地球绕日公转轨道平面无限扩大，同天球相割而成的大圆。地平圈是通过地心且垂直与当地铅锤线的平面无限扩大同天球相割而成的大圆，地平圈把天球分成可见半球和不可见半球。地平圈上方向的确定方法，在地心天球上，除了极点外，任意地平圈与天赤道相交且平分，有两个交点，这两个交点就是当地正东方（E）和正西方（W）的标志。地平圈上与天赤道相距最远的两点距天北极（P）近的就是北点（N），距天南极(P′) 近的就是南点（S）。在北半球，面北背南左西右东，在南半球，面南背北左东右西。天赤道平面就是南北极点的地平圈。天球的旋转是地球自转的反映，与地球自转方向相反，自东向西，围绕天极旋转。看星空，在北半球，星星围绕北天极（p）逆时针旋转，在南半球，星星围绕南天极(p′)顺时针旋转。 二、太阳视运动
太阳在天空中的运动其实是地球自转和公转的综合反映。可以这样理解，由于地球公转，太阳每年在天球上做南北回归运动，由于地球自转，每天运动的轨迹是太阳直射点纬度间的某个纬线圈。在地面上看太阳在天空中的位置，主要取决于三个因素：当地的纬度（φ）、当天太阳直射点的纬度（δ）、当时的地方时（t）。地球上同一地点不同季节看到的太阳周日视运动圈是互相平行的，也就是该地地平圈上太阳每年在天球上南北运动的回归圈间的纬线圈。 三、日出日落方向 图2为赤道上一年中的太阳视运动，它们的太阳视运动圈是一系列相互平行的平面，并且是与地平圈垂直的。因为赤道上地平圈上的南北两点正好与天南极(p′)和北天极（p）重合。在赤道上，每 年春秋分太阳正东升正西落，从3月21到9月23 太阳东北升西北落；从9月23到次年3 月21太阳东南升西南落。 非极昼区，每年春秋分太阳也是正东升正西落，从3月21到9月23太阳东北升西北落；从9月23到次年3 月21太阳东南升西南落。图3、图4、图5、图6是各纬度的代表，同学们仔细看看，好好体会。
全球全年太阳视运动轨迹图解析 很多人都对太阳视运动轨迹不是很清晰，它牵涉到影子朝向、太阳高度角以及地方时的计算等知识，所以为大家所关注，这里就对全球任何纬度上全年任何时刻太阳视运动一天之内的轨迹图进行比较详细的解析，希望对大家的理解有所帮助。同时如有不对之处请各位指正，不胜感激。 一、前提知识储备 太阳视运动轨迹跟太阳直射点的位置有直接的关系，所以要把太阳视运动轨迹弄清楚，首先要把教材上二分二至日太阳照射图弄明白。 图1图2 从上面三个图要清楚以下这些知识点： 1、与晨昏线相交的纬线上，日出日落时太阳高度角为零；反之没有与晨昏线相交的纬线上，日出日落时太阳高度角不为零，如图1北极圈以北的纬线上，图3南极圈以南的纬线上； 2、上面三个图既反映了地方时为12时的太阳高度角大小，也反映了地方时为0时的太阳高度角大小；换个角度说，上面三个图既反映了地方时为12时的太阳视方位，也反映了地方时为0时的太阳视方位。其中地方时为0时的太阳视方位和太阳高度角对于在极昼范围以内的地方有意义； 3、有人有这样的误区“既然太阳光为平行光线，所以全球任何地点的太阳视方位是相同的。”，这个观点错在没有考虑“地球表面为曲面”的因素。 图4 图5 通过比较图4和图5，相信可以走出上面提到的误区。 二、把握三种情况六个区域 由于太阳视运动轨迹跟太阳直射点的关系，所以我们只分析太阳直射赤道、北半球、南半球这三种情况即可。 六个区域是根据太阳视运动轨迹的不同，把地球表面分为六个区域，分别是：赤道、直射点与刚好出现极昼的纬线圈之间（为了方便，以下简称极昼圈，反之简称极夜圈）、直射点与极夜圈之间、极昼圈、极昼圈与极点之间、极点。
极昼区太阳周日视运动规律探析 极昼区，即出现太阳终日不落现象的地区。在同一个太阳日内，极昼区内不同纬度地点尽管都有极昼现象，但它们的太阳高度（角）日变化及其太阳周日视运动轨迹却迥然不同。对于该问题的认识，学生大都模糊不清，下面分类图示例析如下。 一、南、北极点太阳周日视运动状况 每年春分（3月21日前后）至秋分（9月23日前后），阳光直射北半球，为北极点极昼期；秋分至次年春分，阳光直射南半球，则为南极点极昼期。由于南、北极点位于地球自转轴上，其角速度和线速度为0，因此，当其处于极昼期时，全天24小时太阳高度角为恒值（不变），并且其太阳高度的大小取决于阳光直射点的纬度。运用正午太阳高度的计算公式（h＝90°－（90°－直射点的纬度）），可推知h＝直射点所在的纬度数,即极点太阳高度角的大小恰好等于阳光直射点的纬度。例如，当阳光直射20°N时，北极点全天太阳高度角为20°；又如，当阳光直射20°S时，南极点太阳高度角终日为20°。由于阳光直射点以回归年为单位在南北回归线之间来回移动，故南、北极点在其极昼期内的太阳高度变化范围为（0°，23°26′]。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。 提示：①太阳周日视运动是地球自转的结果，其移动方向与地球自转方向相反；在北半球地平圈上看来，太阳视运动表现为顺时针方向，而南半球则为逆时针方向。②北极点为地球最北端，其四面八方均为南方；南极点为地球最南端，其四面八方为北方。③阳光直射赤道时（二分日），南、北极点太阳高度终日为0°，该日太阳沿地平线移动，此现象不属极昼现象。④阳光直射点南北移动的日内变化忽略不计，同纬度地点太阳视运动轨迹相同。 例1．下图为某科考队员在某地观测到的太阳高度日变化示意图，这一天他观察到的太阳在天空呈逆时针方向运行。据此回答下面两题。 （1）该科考队员所处的纬度位置是（） A．68°S B．68°N C．90°S D．90°N （2）假设图示太阳高度为该地一年中的最大值，则（） A．地球上的热带范围将变大 B．地球上温带范围将变小 C．地球上有极昼极夜现象的范围将变小 D．濮阳（36°N）正午太阳高度的年变化幅度将变大 解析：地球上太阳高度整日不变的只有极点，极昼时北极点上空太阳视运动方向为顺时针方向，南极点为逆时针方向，故第⑴题C项正确。极昼期间，极点太阳高度等于阳光直射点的纬度，其大小随直射点的南北移动而变化。若此日南极点的太阳高度（22°）为一年中的最大值，说明黄赤夹角变小，则南北回
1-2 太阳周日视运动 一、太阳周日视运动轨迹图 为了能快速厘清太阳的实际运动轨迹及快速判断出太阳在一天中某一时间（地方时）的大致位置，在此提出“三点定轨迹”。 “三点定轨迹”：此三点为日出，日落，及正午太阳三点的位置。在探究过程中,因为是利用光照图进行辅助,要理解日出、日落的方位就要找出并识别晨昏线。 【思维构建步骤】：1.根据材料给出的时间确定直射点所在半球，得出日出、日落方位。 直射点位置决定了日出日落方位。 知识系统 考点精讲
注意：这里讨论日出日落的地区不包括发生极昼极夜现象的地区。 2.根据此时直射点与分析地区的位置关系，判断正午时，直射点是位于已知地区的正南还是正北。 3.确定三点绘制轨迹。 在绘制图的过程中，学生只需要根据材料提示的时间，知道是北半球的夏半年还是冬半年即可得出日出日落方位，再结合此时直射点的纬度与考察地区（十字坐标中心的黄色）的位置关系，画出正午时太阳的位置，三点连线，即为一天中太阳的轨迹。 地区 时间 直射点以北直射点以南 二分日 北半球 夏半年
北半球 冬半年 注意：依据“三点定轨迹”方式绘制出的是太阳周日视运动的简图，可把一天中的时间进行加载，6时太阳位于正东方向，18时位于正西方向。直射点位于正南正北时是12点，因此可以判断一天中该地任一地方时太阳的大致方位及物体影子朝向。 1.（2019年江苏卷）【太阳周日视运动】雾灵山位于北京与承德交界处，海拔2118米，素有“京东第一峰”的美称，是观赏日出和日落的理想之地。表l为“雾灵山部分日期的日出和日落时刻表”。据此回答题目。 表1 日期日出时刻日落时刻 ①7：3217：08 ②6：3118：15 ③4：4519：39 ④7：2216：49 1．一游客于7月某日去雾灵山旅游，当日的太阳视运动轨迹是 【解析】对于太阳轨迹的分析，目标应该很明确：首先是判读是时间，七月为北半球的夏半年→日出东北，日落西北；其次确定直射点的位置，该地为北京（北回归线及其以北地区），正午太阳位于正南。故答案选B。 2.（2018年新课标全国卷Ⅰ）【太阳某一时刻位置】小明同学7月从重庆出发到贵州毕节旅游，收集到的相关高速公路信息如图3所示。据此完成题目。
太阳周日视运动试题及变式图解 例题1：11月5日，北京（40°N、116°E）当地看到太阳升落的视运动轨迹示意图为（） 例题2：下图是北纬40°某地二分二至日太阳视运动示意图，K、L、M三条曲线为二分二至日太阳视运动曲线。读图回答（1）～（2）题。 （1）图中a、b、c、d分别表示地平圈上的四个方位，其中代表南方的是（） A．a B．b C．c D．d （2）有关K、L、M所对应的日期的说法，正确的是（） A．K一一天安门广场升旗时刻为一年中最迟 B．L一一江苏白昼时间比北京长 C．M一一此时该地太阳从东南方向升起 D．L一一长江口外海域盐度达一年中最小值 例题3：图1是北半球某地观测到的太阳周日视运动图，（1）求太阳直射点的纬度和该地的纬度。（2）画出该地的太阳高度角日变化坐标图。
（四）特殊的太阳视运动图 例题4：图3为某地某日“太阳视运动路线图，圆O为地平圈，箭头为太阳视运动方向，＜1＝＜2＝22°，完成下列问题：（1）太阳直射点的纬度及该地的纬度；（2）悉尼该日太阳升起的方向。（3）画出该地太阳高度的日变化坐标图。 例题5：图5是北半球某地某日太阳是运动图，当太阳位于A点时，北京时间为6时，高度角为44°，完成下列问题：（1）求该地的地理坐标。（2）求太阳直射点的地理坐标。（3）该日该地太阳升起的方向。（4）画出该地的太阳高度角日变化坐标图。 例题6：图7为70°N某地太阳在6月22日的视运动路线图，读后完成下列问题：（1）太阳在天顶偏南时，高度角是多少？太阳在天顶偏北时，高度是多少？（2）当地零时，太阳高度是多少？当地正午时，太阳高度是多少？
练习题1： 某年6月22日，“网络天文爱好者协会”的四位会员图示了各自所在地的太阳视运动状况，四幅图如下，试完成1～3题： 1、四位会员所在的纬度，由低到高的正确排序是：（） A．丙甲乙丁 B．乙甲丁丙 C ．甲丙丁乙 D ．甲乙丙丁 2、对纬度介于甲乙之间的人们来说：（） A．正午时，太阳位于人们的北方上中天 B．正午时，太阳位于人们的南方上中天 C． 6月22日这一天，太阳从东南方向升起，到西南方向落下 D． 6月22日这一天，太阳从正东方向升起，到正西方向落下 3、从正午太阳高度来看：（） A．丙地与甲地可能在某一日相等 B．丙地全年小于乙地 C．6月22日，甲乙之间的各地，正午太阳高度达一年中最小值 D．6月22日，甲以南的各地，正午太阳高度达一年中最小值 4、能反映该日北极点太阳高度变化情况的示意图是
《科技与教育》2009.3.刊号：ISSN1007-3906；CN61-1302/D 太阳视运动规律及运用 湖北省武汉市新洲区第二中学张彩霞430413 一、太阳视运动规律 1、太阳直射赤道时，全球各地太阳从正东方向升起，正西方向落下； 2、太阳直射北半球时，全球各地太阳从东北方向升起，西北方向落下（极昼和出现极 夜地区除外）； 3、太阳直射南半球时，全球各地太阳从东南方向升起，西南方向落下（极昼和出现极 夜地区除外）。 二、极地地区太阳视运动 1、极点上的太阳视运动：极点上，一天24小时，太阳始终高挂天空，其太阳高度不变，如图： 2、开始极昼地区的太阳视运动：0时开始，太阳位于当地地平线上（如果是北极地区，太阳位于正北方向；如果是南极地区，太阳位于正南方向），此时太阳高度角为0°，然后将慢慢增大，当地正午12时达最大。此时太阳高度H=90°-|φ-δ|，因此时φ+δ=90°，所以当地正午太阳高度H=180°-2φ=2δ。而后逐渐变小至24时又落到地平线上，此时H=0°。如图 3、极点与开始极昼地区之间的地区的太阳视运动：在极点与开始极昼地区之间的地区即 66°34′至90°之间，一日0时Q点开始时，太阳已位于当地地平线之上，之后，太阳高度逐渐增大，至当地正午P点时达最大。过后又逐渐减小一直到该地这一日结束时，太阳仍落于地平线上一定高度，太阳高度与0时升起时一样大，即Q点。P点正午太阳高度为H=90°-|φ-δ|，Q点太阳高度为H=φ+δ-90°
三、运用 1、根据日出日落方位判断季节： 根据日出日落方位判断季节或时间：日出东北，日落西北时，北半球为夏半年（南半球为冬半年）；日出东南，日落西南时，南半球为夏半年（北半球为冬半年）；正东升起，正西落下，为春秋分。 例如；上图为某地太阳视运动图，判断①②③分别代表什么季节或时间。 解析：根据太阳总是东升西落知右侧为北方，左侧为南方，（早晨面向太阳，左侧为北方）判断。①太阳从东南升起，西南落下为北半球冬季；②正东升起，正西落下为春秋分；③东北升起，西北落下，为北半球夏季。 2、比较太阳视运动规律，判断该地所处位置 相同：太阳有时东升西落；有时东北升，西北落；有时东南升，西南落。 不同：在甲地，有时太阳在头顶，有时在北方，有时在南方，说明甲地在南北回归线之间；在乙地，太阳终年在北方，说明乙地在南回归线以南；在丙地，太阳终年在南方，说明丙地在北回归线以北。 3、根据昼长的长短判断该地所处位置。据图得到如下结论： E地太阳从东北升起，西北落下，应为北半球夏季，南半球为冬季，且 E地昼长大于12时，说明所处北半球；如果太阳从东北升起，西北落下，且昼长小于12小时则为南半球；F地太阳从东南升起，西南落下，应为北半球的冬季，南半球的夏季且昼长小于12时，说明F为北半球。
太阳周日视运动图及太阳高度角相关练习 1．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，据此回答（1）——（3）题 （1）该地的纬度位置是（） A、700 N B、750 N C、700 S D、750 S （2）这一天，太阳直射点的纬度位置是（） A、150 N B、200 N C、150 S D、200 S （3）当太阳光线处在a位置时，国际标准时间是20时，则该地的经度位置是（） A、1200 W B、00 N C、600 E D、1800 如图为我国某地二分二至日日出、出落的时间（北京时间）和太阳位置示意图，分析判断2——4题。 2．图中①②③④表示正南方向的（） A、① B、② C、③ D、④ 3．该地的经度是（） A、1000 E B、1100 E C、1250 E D、1300 E 4．图中X、Y的时间可能为（） A、8：00、17：00 B、8：10、17：10 C、8：20、17：00 D、7：50、17：10 如图为某地某日太阳视运动图，其中，∠1＝100，∠2＝300 ，据此回答下列5——6题。 5．该地的地理纬度和太阳直射点的纬度分别是（） A、800 N ，200 N B、800 S，200 S C、66034，N， 23026，S D、66034，S， 23026，N 6．图示日期下列说法正确的是（） A、去南极科考的最佳时机 B、华北平原土壤中水盐运动正值淋盐 C、长江下游是地下水补给河水 D、珠江口出现咸潮 图中L表示北半球某地太阳高度角,读图回答9——10题。 9．此时北京的正午太阳高度角约为（） A、71° B、29° C、21° D、69° 10．此时相对应的地理现象可能是（） A、太阳直射点在南半球 B、地中海沿岸沙滩日光浴最佳季节 C、南极洲考察最佳季节 D、北京早晨太阳从东南方向升起 图1为我国某地某一天中的太阳视运动图。图2为世界地图上经过该地的一段纬线，MN之间为海洋。读图回答11—— 13题。 11．对MN之间海洋的叙述，正确的是（） A、海水的平均盐度约为45% B、该海域是我国的内海 C、该海域有我国最大的渔场 D、该海域铁矿运输繁忙 12．影响M处附近海域盐度季节变化的主要因素是（） A、海区的封闭程度 B、蒸发量的变化 C、河流的径流量 D、洋流流向的变化 13．N地以东地区（） A、气候终年温和湿润 B、为岛国，水能资源丰富 C、原材料需大量进口 D、山地、丘陵为主，森林资源丰富 下图是某地夏至日全天太阳高度的日变化曲线图。据此回答14——16题。 14．该地的地理坐标是（） A、78°17′N，120°E B、66°34′N，120°E C、78°17′N，116°E D、23°26′N，120°E 15．当天，该地太阳升起和落下的方位分别是（） A、正北升起，正南落下 B、东北升起，西北落下 C、正北升起，正北落下 D、正东升起，正西落下 16．该地全年正午太阳高度的变化曲线为（） 右图为某时刻我国局部地区太阳高度分布示意图，图中圆圈为等太阳高 度线，水平直线表示纬线，竖直的直线表示经线。读图，回答17——18题。 17．此时北京时间是（）
太阳周日视运动专题 一、太阳周日视运动的规律 1、影响太阳视运动轨迹的因素 ⑴当地纬度⑵季节 2、太阳周日视运动规律（以北半球为例） ⑴位于赤道上观察到的二分二至的太阳视运动轨迹（左下） ⑵位于赤道与北回归线之间观察到的二分二至的太阳视运动轨迹（右上） ⑶位于北回归线上观察到的二分二至的太阳视运动轨迹（左下） ⑷位于北回归线与北极圈之间观察到的二分二至太阳周日视运动轨迹（右上） ⑸位于北极圈观察到的太阳视运动轨迹（左下） ⑹位于北极圈至北极点之间观察到的太阳视运动轨迹（右上） ⑺位于北极点观察到的太阳视运动轨迹（左下） 思考：南半球各纬度上的太阳周日视运动规律是什么？（右上） 3.常考点归纳 （1）太阳东升西落是地球自西向东自转的结果
（2）日出日落方位 ①二分日全球太阳东升西落②北半球夏半年时，全球太阳东北升西北落③南半球夏半年时，全球太阳东南升西南落④出现极昼的地区，北极正北（南极正南）升，北极正北（南极正南）落 (3)太阳方位与地方时关系 0:00时太阳在正北（正南），6：00太阳在正东，12:00太阳在正南（正北），18：00太阳在正西， 例40°N ，120°E 地区9:00时太阳在东偏南45° （4）太阳方位与正午太阳高度 北回归线以北地区太阳最高时在正南，南回归线以南地区太阳最高时在正北 二、太阳周日视运动的应用 1、确定地平圈平面上的方位 ⑴.根据太阳东升西落的运动方向来确定地平圈平面上的方位。 ⑵.如果观察点在北半球，太阳周日视运动轨迹倾向南方。 ⑶.如果观察点在南半球，太阳周日视运动轨迹倾向北方。 2、判断南北半球和纬度范围 太阳视运动轨迹北顺南逆 3、判断两至两分 若图中A 、B 、C 三条运动轨迹代表二分二至，则： ⑴.如果观察点在北半球，那么A 是夏至、B 是二分、C 是冬至。 ⑵.如果观察点在南半球，那么A 是冬至、B 是二分、C 是夏至。 4、判断昼夜长短，判断季节(月份) 根据太阳周日视运动的弧度来判断 根据路线长短判定季节：超过半圈——夏季，不足半圈——冬季， 正好半圈——二分 5、判断正午太阳高度H 太阳周日视运动到当日离地面最高位置时与地面的夹角 5、判断太阳直射点的纬度 ⑴利用12时（正午）和0时（子夜）太阳高度角来计算： （12时太阳高度角＋0时太阳高度角）÷2 例如：左下图中∠AOC ＝100 ，∠BOD ＝300 求此时太阳直射点的纬度。 如右上图所示： ∠δ=∠β＋∠AOC ＝（∠BOD －∠AOC ）／2＋∠AOC ＝（∠AOC ＋∠BOD ）／2 ⑵利用轨道面夹角θ来判断 除二分二至特殊日期无须判断外，任一时间的直射纬度可以从图中的θ角做出判断： ①如果观察点在北半球，那么A 这一天的太阳直射点纬度为北纬θ； ②如果观察点在南半球，那么A 这一天的太阳直射点纬度为南纬θ。 6、判断观察者的纬度 ⑴可利用正午太阳高度角公式计算：H ＝900－│ω±δ│ ⑵北极星高度即观察者的纬度 ⑶极昼发生的区域内，可利用12时（正午）和0时（子夜）太阳高度角来计算：
一、太阳周日视运动图 二、不同纬度两分两至日太阳视运动图1．赤道上两分两至日
二、北回归线以北、北极圈以南 三、北回归线上
四、北极圈上
五、夏至日北极圈内 例1：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，据此回答下列三题。 1．这一天，太阳直射点的纬度是（） A.15°N B.20°N C.15°S D.20°S 2．该地的地理纬度是（） A.70°N B.75°N C.70°S D.75°S 3．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° 六、北极点处太阳视运动图 例2：下图为某科考队员在某地观测到的太阳高度日变化示意图，这一天他观察到的太阳在天空呈逆时针方向运行。据此回答下面两题。 1.该科考队员所处的纬度位置是（） A.68°S B.68°N C.90°S D.90°N 2.假设图示太阳高度为该地一年中的最大值，则（） S N 35° 5° 某地 太阳高度 22°
B.地球上温带范围将变小 C.地球上有极昼极夜现象的范围将变小 D.武汉（30°N ）正午太阳高度的年变化幅度将变大 七、南半球中纬度地区 八、南极点太阳视运动 九、南极圈上夏至日（或南半球刚好出现极昼的地方，即该地纬线与晨昏圈相切） 十、南极圈内视运动 例3 下图表示某地点A 某日所观察到的太阳运行轨迹，其中箭头表 示太阳运行方向，E 、W 、S 、N 分别表示东、西、南、北四个方向。当太阳位于图中B 点时，北京时间为16点。据此回答下面两题。 1.观察地点的地理坐标可能是（ BD ） B
全球全年太阳视运动轨迹图解析 2009-05-14 08:50:25| 分类：地理学习技巧| 标签：|字号大中小订阅 注：有同学对于《3年高考2年模拟》第31页日出日落方位的总结不是很明白，实际上这就涉及到大阳视运动的问题。摘录的文章用图文详细阐述了太阳视运动轨迹图，以及日出日落方位的问题，其最后的结论和教材上的是一致的。希望通过这篇文章，能更好地理解这个问题。地球运动这一章应该是地理这门学科当中难度较大的，各地高考基本上每年都有，分值4-8分左右，难度可上可下，特别能考查能力。应当重视。 全球全年太阳视运动轨迹图解析 很多人都对太阳视运动轨迹不是很清晰，它牵涉到影子朝向、太阳高度角以及地方时的计算等知识，所以为大家所关注，这里就对全球任何纬度上全年任何时刻太阳视运动一天之内的轨迹图进行比较详细的解析，希望对大家的理解有所帮助。同时如有不对之处请各位指正，不胜感激。 一、前提知识储备 太阳视运动轨迹跟太阳直射点的位置有直接的关系，所以要把太阳视运动轨迹弄清楚，首先要把教材上二分二至日太阳照射图弄明白。 从上面三个图要清楚以下这些知识点： 1、与晨昏线相交的纬线上，日出日落时太阳高度角为零；反之没有与晨昏线相交的纬线上，日出日落时太阳高度角不为零，如图1北极圈以北的纬线上，图3南极圈以南的纬线上； 2、上面三个图既反映了地方时为12时的太阳高度角大小，也反映了地方时为0时的太阳高度角大小；换个角度说，上面三个图既反映了地方时为12时的太阳视方位，也反映了地方时为0时的太阳视方位。其中地方时为0时的太阳视方位和太阳高度角对于在极昼范围以内的地方有意义； 3、有人有这样的误区“既然太阳光为平行光线，所以全球任何地点的太阳视方位是相同的。”，这个观点错在没有考虑“地球表面为曲面”的因素。