地理日出日落方位及太阳视运动

太阳视运动和日出日落方位1．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。

2．直射点的纬度(1)太阳直射点的纬度数与极昼圈度数互余。

(2)出现极昼的地方，一天中日出太阳高度加上正午太阳高度除以2等于直射点的纬度数，即：0一(ho+H)／2(3)极点太阳高度一天不变，其度数等于直射点的纬度数3．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(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h0时，极昼圈(其纬度为南、北纬(90。

一h。

)上某地点太阳高度的日变化曲线及其视运动轨迹，如图l、图2(南半球极昼圈太阳视运动图)和图3(=It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，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。

一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4、图5(南半球图)和图6(北半球图)所示。

(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圈23。

26 7，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7、图8(南极点图)和图9(北极点图)所示。

太阳方位及太阳高度角一、太阳方位（一）正午太阳周年方位北回归线以北地区，太阳永远在其南面；南回归线以南地区，太阳永远在其北面；北回归线除直射那一天，也永远在其南面；南回归线除直射那一天，也永远在其北面；回归线以内要根据具体的日期，可推过二分二至日的时间推算直射点位置，一个月直射点走8°。

（二）太阳周日视运动——“三点定轨迹”1.日出日落方位【二分日】全球太阳正东升，正西落。

【夏半年】全球太阳东北升，西北落。

（除极昼极夜地区）【冬半年】全球太阳东南升，西南落。

（除极昼极夜地区）2.太阳周日视运动——“三点定轨迹”：日出日落位置+正午方位【全球二分日】【北回归线以北地区】对于北回归线以北的地球来说，太阳永远在南面。

故其轨迹为：【北半球夏半年】【北半球冬半年】【南回归线以南地区】对于南回归线以南的地球来说，太阳永远在北面。

故其轨迹为：【北半球夏半年】【北半球冬半年】（三）极地地区的日不落直射点在北半球：极昼极夜地区的太阳就是正北升，正北落；直射点在南半球：极昼极夜地区的太阳就是正南升，正南落。

最低点为0时，太阳高度角最低；最高点为12时，太阳高度角最大。

【特殊高度角的计算】极昼地区任一纬度一天中最大与最小的差=2*（极点与当地纬度的纬度差）（四）太阳方位与影子的朝向1.太阳是光源，影子的朝向与太阳光的方向是相反的。

2.直射时没有影子。

二、太阳高度角（一）太阳高度角在光照图中的分布正午太阳高度角是由直射点所在的纬度决定的，离直射点越近，正午太阳高度角越大。

（二）正午太阳高度角的（年）变化：【注意】a为当地纬度；正午太阳高度角之差等于两地的纬度差。

（三）太阳高度角与影长影子长短的变化：影子的长短的影响因素是太阳高度角的大小，呈负相关关系。

日变化：正午太阳最高，则影长最短，则日出→正午，影长缩短；正午→日落，影长变长。

年变化：（离直射点越近）正午太阳高度角越大，影子越短。

（纬度越高，正午时的影子越长）（四）太阳高度角的应用①确定楼距、楼高为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。

太阳视运动图的判读一示例:初中教材第一册解析:图示底圆是观测者所在的平面即地平面,观测者位于南北轴与东西轴的交点处;观者位于北纬40度夏至日:太阳从东北方升起,正午时,太阳位于上冲天南部天空,于西北方落下:昼长夜短(日出地方时早于6:00时;日落晚于18:00时)春秋分日:太阳从正东方升起,正午时,太阳位于上冲天南部天空,于正西方落下:昼夜等长(日出地方时于6:00时;日落于18:00时)冬至日:太阳从东南方升起,正午时,太阳位于上冲天南部天空,于西南方落下:昼短夜长(日出地方时晚于6:00时;日落早于18:00时)夏至日太阳方位日变化：东北——正东——东南——正南——西南——正西——西北(如图中①曲线)。

春、秋分日太阳方位日变化：正东——东南——正南——西南——正西(如图中②曲线)。

冬至日太阳方位日变化：东南——正南——西南(如图中③线)。

二视运动图的判读与应用1:确定观测者所在地平面的东南西北方位2:根据日出日落方位及上冲天时太阳与观测者的相对位置,确定观测者的冬夏半年3:确定直射点的纬度或半球4:利用正午太阳高度角计算材料一某日①、②、③、④四地太阳视运动示意图(E、S、W、N)分别表示东、南、西、北四个方位，底圆表示观测者所在的地平圈，带箭头的圆弧表示一天中太阳在天空中的运动轨迹，图中角度为当地某一时刻的太阳高度)(1)在没有建筑物遮挡的情况下，①②③④四地中，日照时间最长的是地。

(2)不考虑地形等因素的影响，①②③④四地中，全年热量最为丰富的地。

5:判断观测者所在的纬度,经度以及纬度范围例:读某日太阳视远动图．当太阳位于A点时，北京时间为6时。

回答下列问题。

(1)该地地理坐标，经度为、纬度为，此时南半球出现极夜的范围是 .(2)此时澳大利亚珀斯受(填“气压带”或“风带”)控制，气候特点是。

北印度洋的洋流呈方向流动。

(3)在该地同纬度上，有一个淡水资源储量最大的岛屿．它是 .(4)该地属于美国领土范围，它位于其50个州中的州。

日出日落方位：任何地区（除两极外）在3月21日——9月23日，太阳都是东北升，西北落，只不过北半球昼长夜短，南半球昼短夜长。

任何地区（除两极外）在9月23日——次年3月21日，太阳都是东南升，西南落，只不过北半球昼短夜长，南半球昼长夜短。

讲清这个原理，先要理解一下几个问题：
第一，什么是天球？以地面观测者为球心，布满天体的假想的圆球称为天球。

天体在宇宙中的分布实际上是立体的，但是由于天体非常遥远，肉眼分辨不出他们的远近，所以看上去是在一个平面上，即都分布在天球上。

第二，天体在天球上怎样运动？恒星星空每日绕轴旋转一周，带动天球上所有天体每天呈现东升西落运动（东升西落的是视运动是由于地球自转产生的）。

1、天轴。

天轴是地轴的无限延伸，它是星空周日旋转的转轴。

2、北极星。

对北半球的观测者来说，地平面以上的那个天轴端点附近有一颗较亮的恒星——小熊星座α，它在天球上的投影常被用来作为天轴端点的标志，因而被称为北极星。

3、天赤道。

与天球垂直的天球的大圆成为天赤道。

说明：天轴与天赤道的关系，与地球的地轴和赤道的关系相似。

4、地平圈（面）。

天轴的地平青椒图
星空周日旋转与天体的东升西落图
北纬多少度与北极星的关系
5、天轴
6、地6页思考题。

⑵据观测该地正午日影朝南的天数为六天，则该地的纬度应该是（）
A、约5 ? N
B、约22.5 ? S
C、约22.5 ? N
D、约20 ? N
⑶B日，当该旗杆日影朝正北时，北京时间为B日15：10，则此刻全球属于B日的范围是（）
A、为全球的1/2
B、不到全球的1/2
C、大于全球的3/4
D、小于全球的3/4
2、下图为某学生自制的刻有钟点时间的圆盘，中心垂直插上一根高为10厘米的标杆，7条放射状线是该生在某日每隔2小时记录的标杆阴影的长度。

正午时标杆影长10厘米，以下说法错误的是（）
A、此地纬度可能处45 ? N
B、此地此日正午太阳高度小于45 ?
C、此地可能位于南半球
D、此日全球昼夜平分
四、画太阳视运动图
知道了日出、日落方位和正午太阳方位以及正午太阳高度（如果是极昼地区还要知道0：00时的太阳高度）就可以画不同时间或不同地点的太阳视运动图
例1、画安庆二分二至日太阳视运动图
①分析日出、日落方位和正午太阳方位
②求算二分二至日正午太阳高度
③画图
例2、画悉尼二分二至日太阳视运动图
例3、画海口二分二至日太阳视运动图
例4、画夏至日北极圈上太阳视运动图
例5、画夏至日80 ?N纬线上太阳视运动图
例6、画当太阳直射20?N时北极点的太阳视运动图（太阳高度全天不变）
五、强化训练
1、某地位于北半球，12；00太阳高度为15?，0：00太阳高度为5?，试画出此地此日太阳视运动图，并求算太阳直射点的纬度和此地的纬度
2、北半球某地夏至日正午太阳高度为44 ?，求算此地纬度，并画出此地此日太阳视运动图。