太阳升落方位
- 格式:doc
- 大小:16.50 KB
- 文档页数:3
日出日落方位与昼夜长短对应规律每天当太阳从地平线上升起时,我们称之为日出。
而当太阳再次沉入地平线下方时,我们称之为日落。
这两个时间标志着一天的开始和结束,也代表了昼夜的周期。
让我们从东方开始,探讨日出日落方位。
当我们面朝东方,眺望远方的地平线,我们会看到太阳缓缓升起,从地平线上方升起。
这是因为地球自西向东旋转,使得太阳的光线从东方照射过来。
因此,我们可以说太阳的日出方位是东方。
接着,让我们将目光转向西方,观察日落的方位。
当太阳接近地平线时,它的光线会逐渐减弱,最终消失在地平线下方。
这意味着太阳的日落方位是西方。
同样地,这也是由于地球自西向东旋转的结果。
我们来探讨昼夜长短与日出日落的关系。
昼夜长短的变化是由地球自转和公转引起的。
地球自转是指地球绕自身轴旋转一周所需的时间,而公转是指地球绕太阳运动一周所需的时间。
在地球自转的过程中,太阳的光线只能照射到一半的地球表面,这就是白天。
而当地球自转到了夜晚时,太阳的光线无法直接照射到地球表面,这就是黑夜。
因此,昼夜的交替是由地球自转引起的。
然而,由于地球的轨道是椭圆形的,而不是完全的圆形,这就导致了昼夜长短的变化。
当地球离太阳较远时,昼夜的时间相对较长;而当地球离太阳较近时,昼夜的时间相对较短。
这就是为什么夏季的白天较长,而冬季的夜晚较长的原因。
总结起来,日出日落的方位与昼夜长短的变化是由地球自转和公转引起的。
太阳从东方升起,向西方落下,代表了一天的开始和结束。
而昼夜的长短则取决于地球离太阳的距离,以及地球自转的速度。
这种规律的存在让我们每天都能感受到昼夜的交替,同时也让我们更加珍惜时间的流逝。
太阳的升落和方向
通常所说的根据日出日落确定方向的方法,只是一个笼统的说法。
实际上,在一年中太阳升起的方向并一定是正东,太阳落下的方向也不一定是正西。
夏季太阳偏北,从东北方升起,从西北方落下;冬季太阳偏南,从东南方升起,从西南方落下。
在每年的春分和秋分前后,太阳升起和落下的方向才接近正东方和正西方。
(教师要知道这些知识,但不一定在课上讲,如果有学生问到,可以简单说明。
对于小学生来说,只要能根据日出日落的方向,辨别东、西、南、北四个基本方向即可)。
专题温习—太阳视运动一、太阳升起落下的方向1.太阳直射北半球时(北半球夏半年),除极昼极夜的地域,全世界其他地址太阳都是东北升西北落。
(极昼地域太阳正北升正北落,正午太阳总在正南)。
2.太阳直射南半球时(北半球冬半年),除极昼极夜的地域,全世界其他地址太阳都是东南升西南落。
(极昼地域太阳正南升正南落,正午太阳总在正北)。
3.太阳直射赤道时,全世界太阳都是正东升正西落。
二、正午太阳的位置(正午太阳地址时老是12:00)直射点以北地域,正午太阳总在正南。
直射点以南地域,正午太阳总在正北。
三、正午太阳高度角从正午太阳的位置取一直线抵达所在位置,其与地面的夹角极为正午太阳高度角。
四、日夜长短太阳直射北半球,北半球昼永夜短(太阳在地平面的轨迹长),南半球昼短夜长(太阳在地平面的轨迹短);太阳直射南半球相反。
五、关于相关计算1.太阳直射点的纬度数与极昼圈度数互余。
观测点的正午太阳高度H 等于直射点纬度的2倍(适用于晨昏线与纬线圈的切点处的太阳视运动)。
例:设太阳直射在10°N (a°N)问:①北半球恰好极昼的纬度A 是②A 纬度的正午太阳高度H 为①太阳直射在a°N ,恰好极昼的纬度为90 °-a°,恰好极昼的纬度=80°N②其H =2 ∠a°A 纬度的正午太阳高度H=20°N2.显现极昼的地址,太阳直射点的纬度等于一天中日出太阳高度加上正午太阳高度除以2,即θ1=(h 0+H)/2;该地址的纬度等于90 °与正午太阳高度减一天中日出太阳高度除以2的差,即:θ2=90 °-(H-h 0)/2。
(适用于极昼圈与极点之间地域的太阳周日视运动)如图:例:设:某地极昼多时,∠1(12时的H)=30 °, ∠2(0时的h)=10°求:①某地的纬度 ②求太阳直射的纬度①某地纬度=90 °—(∠1--∠2)/2 ②太阳直射的纬度=(∠1+ ∠2)/23.极点太阳高度一天不变,其度数等于直射点的纬度数,即:H=h 04.在回归线到极圈之间,太阳从东偏北(南)a 度升起,那么直射点的纬度为北(南)纬a 度; 太阳从西偏北(南)a 度落下,那么直射点的纬度为北(南)纬a 度. 如:太阳从东偏北20°升起,那么太阳直射20°N ;太阳从东偏南20°升起,那么太阳直射20°S 。
日出日落方位口诀
日出日落方位口诀:
1)太阳直射北半球,全球各地太阳从东北升起,在西北落下。
(极昼极夜地区除外)
(2)太阳直射南半球,全球各地太阳从东南升起,在西南落下。
(极昼极夜地区除外)
(3)太阳直射赤道,太阳从正东升起,在正西落下(极点除外)日出和日落的区别
(1)霞气的区别
日出的霞气比较淡雅,因为日出时大气层里的灰尘较少。
日落时则是漫天红霞,日落的颜色可以因地球的大气现象而增强,如云、烟及人为制造的废气等。
(2)温度的区别
日出时太阳刚刚升起,气温正在从最低点逐步上升,看过日出都知道会很冷,相对温度低。
日落时太阳照射大地一天的时间,地面温度相对较高。
(3)光线的区别
日出时光线还不强烈,不怎么刺眼,感觉很清澈透亮,通常可以直视。
日落时光线还带着一天的灼热,很浓郁,往往不敢直视。
可以通过数学知识得出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。
下面是太阳升落方位随纬度变化规律:(一)在赤道上(北天极的高度φ=0°,即天赤道和地平圈垂直):一年四季太阳都是垂直地升起而又垂直的落下,且太阳直射点纬度是多少度,太阳升落防卫便是多少度。
例如:每年11月7日,太阳直射南纬16°19',此日的太阳升落方位亦为16°19',即在赤道上看11月7日这天太阳是从正东偏南16°19'处升起,在正西偏南16°19'处落下。
(二)在开始出现极昼的纬度上(太阳直射点与刚好出现极昼的纬度互余,即太阳的赤纬与北天极的高度互余):太阳升落方位最大为90°(三)在开始出现极昼的纬度到极点看:一天中太阳高度有变化,太阳开始升起和下落到的最低点方位均为90°。
例如:6月22日,在北纬70°处看太阳,一天中太阳总是在地平以上转圈,只在半夜时下落到最低点,此时太阳位于正北方天空。
(四)极昼期间在极点上看(北天极的高度φ=90°,即天赤道和地平圈重合):一天中太阳高度没有变化,始终等于该日太阳直射点纬度,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。
(五)在赤道与极昼极夜出现的纬度之间看:纬度越高,太阳升落的方位角就越大。
例如,12月22日,太阳直射点纬度为23°26',赤道上方位角为23°26',南北回归线上为25°41',南北纬45°为34°1 3'(即在北纬45°上,太阳此日从东偏南34°13'地平线上升起,西偏南34°13'落下),极圈上为90°。
日出日落方位的判断日出日落方位的判断是高考地理复习中一个重要的知识点,也是高考的重要考点,这今年多地的高考试题中均出现这种题目,所以,在高考复习中,要加强对该知识点的详细讲解,要让学生通俗易懂地理解,那么这种日出日落方位的判断有什么规律?有什么好方法呢?太阳东升西落是地球自西向东自转的反映,太阳的这种视运动不仅反映出地球自转的方向。
同时还反映出地球自转的速度,即地球每小时向东自转15°,那么站在地球上的观测者看到太阳东升西落的角速度也是每小时15°。
但是,严格说来,笼统地认为太阳东升西落是不准确的。
由于黄赤交角的存在,导致了太阳直射点的回归运动。
直射点位置的变化,使得我们在不同季节看到的太阳日出、日落的方位并不相同,那么世界各地日出日落方位的变化有什么规律呢?下面我们就利用日照图来分析这个问题。
以下分四种情况来进行讨论。
一、太阳直射赤道时规律一:春分秋分日时,即每年的3月21和9月23这两天,全球各地的日出日落方位除了南北两极点外均为从正东方向升起、从正西方向落下。
二、太阳直射北半球时规律二:太阳直射北半球时,即每年3月22日至9月22日间,全球各地除了极昼、极夜地区以外,都是日出东北,日落西北。
且纬度越高的地方日出日落的方位也越偏北。
三、太阳直射南半球时规律三:太阳直射南半球时,即每年9月24日至3月20日间,全球各地除了极昼、极夜地区以外都是日出东南,日落西南。
且纬度越高的地方日出日落的方位也越偏南。
四、出现极昼极夜的地区规律四:(一)出现极昼的地区:1.北极圈以北地区:日出在正北方,没有日落,一天当中太阳都在正北方。
2.南极圈以南地区:日出在正南方,没有日落,一天当中太阳都在正南方,没有日落。
(二)出现极夜的地区:没有日出和日落,太阳都在地平线以下。
由上述分析可以看出,各地日出日落的方位,既取决于太阳直射点的纬度位置,又与当地的纬度位置有关。
太阳直射点的纬度位置决定了各地的日出日落方位。
求太阳升起的方位角太阳从何方升起,这似乎是一个再简单不过的问题,一般人会不假思索地回答是从东方升起。
从总体上来说,这也是对的,但是这种情况只能是说从全年的平均情况看是这样的。
对于我们有了一定的地理知识,特别是有了地球运动、地平圈、方位角、天球概念有关知识的人来说就不能简单地这么认为了。
实际上在不同的季节、不同的纬度,太阳升起的方位角是不同的,不一定是从正东方升起。
在夏季时,较高纬度地区太阳可以从东偏北50°到60°甚至更高角度升起,在西偏北同样的角度落下;冬季时可以从东偏南50°或者更多升起,在西偏南50°或以上落下。
这时候我们还能说太阳是从东方升起吗?显然不能这么说。
所以我们在夏天时可以说:“一轮红日从东北方升起,在西北方落下”。
那么怎样来准确计算太阳升起的方位角呢?这里我们来推导一个计算公式,把地理概念和数学中的立体几何知识结合起来就不难解决这个问题了。
例:当太阳直射北纬20度时,求北纬30度地区太阳升起的方位角。
具体解决这个问题我想可以通过下面的8个步骤来解决和说明(1)我们可绘如下的图图一设观测者在北纬30度线上的某一点A点上,则D圈为A点所在的地平圈(注意地平圈一定与观测点A点到地心O的连线是垂直的,另外由图中可看出地平圈与赤道平面的夹角即二面角为60度)。
地平圈和赤道(这里理解为天赤道)的交点E为正东方(东点)、交点W为正西方(西点)。
另外,N为正北、S为正南、O为地心。
(2)还是见上面的图(图一),设地平圈与北纬20°的交点为B。
由于太阳直射在北纬20°线上,随着地球的自转,总有一刻太阳会直射到B点,光线同时指向地心O,太阳和地平圈在同一平面上,这时候A点的人太阳刚好可看到太阳升起。
(为什么这样说呢?这里我们要引入天球的概念,地平圈和赤道都无限延伸与天球面相交,在天球尺度上,地球可以认为是一个点,位于天球的中心。
图中的观测点A可以认为就在地平圈的中心点,也就是图中地心O点。
太阳升落方位的时空变化规律山东曲阜第一中学刘剑273100 “东方红,太阳升……”,准确地说,在不同的时空条件下,太阳的升落方位是不同的。
一.太阳升落方位在时间上的变化规律在北半球夏半年(春分日至秋分日),太阳直射点在北半球,全球(极点和出现极昼的地方除外)太阳东北升、西北落,且纬度越高,太阳升落的方位越偏北。
南北半球均如此。
在北半球冬半年(秋分日至次年春分日),太阳直射点在南半球,全球(极点和出现极昼的地方除外)太阳东南升、西南落,且纬度越高,太阳升落的方位越偏南。
南北半球均如此。
在两分日,太阳直射点在赤道,理论上讲,全球各地太阳正东升、正西落。
二.太阳升落方位在空间上的变化规律就某一地点而言,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。
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)。
相关训练1.读图,回答下列问题A B C26.5°50°73.5°400S二分二至正午太阳高度和昼夜长短变化⑴在图上方格内标注东、南、西、北四个方向。
⑵A、B、C三弧分别表示二分二至时的太阳路径,其中白昼最长的是___________。
⑶A路径代表_______月_________日,此日南半球昼________夜________,太阳自__________(方向)升起,________方位落下。
⑷画出C时光照图。
⑸画出C时地球在公转轨道上的位置。
(注:地轴倾斜方向要准确)2.12月22日,一考察员在位于南极圈上的某地观测太阳高度的日变化情况,请你在下图中用曲线表示出其观测的结果。
3. 当中山站(76°E ,69°S )五星红旗旗杆影子朝正北方向时,北京时间是___________。
4. 我国某地二分二至日太阳视运动图,回答有关问题:天顶⑴图中太阳东升西落实质上是_____________________运动的体现。
地球自转的结果。
准确地讲,在北半球夏季,全球各地(除赤道和极点外)太阳都是东北升起,西北方向落下,在北半球冬季(除赤道和极点外)太阳是东南升起,西南方向落下,只有在春分日秋分两日,全球各地太阳都是东升西落的..
由于黄赤交角的存在,使天球上的太阳不断相对于天赤道作回归运动,其真接结果是造成太阳赤纬(即δ)的周年变化(表现在地面上便是太阳直射点的南北移动),进而导致太阳周日圈反复地北进南退,伴随这种北进南退,地面观察者眼中太阳的升落方位亦出现有规律的变化。
太阳升落方位的变化规律可以从以下几个方面来考察:
1.随纬度的变化规律:这种规律可以概括为一句话即:太阳赤纬不为零时,纬度越高(不管南北纬),太阳升落的方位角(以东点、西点为起点,在地平圈上度量,偏北为正,偏南为负,用符号A表示)越大,而且太阳赤纬为正(负)即太阳直射在北(南)半球时,方位角为正(负),亦即太阳升落方位偏北(南)。
根据纬度的差异又可分为以下六种情况:
(1)在赤道上看:由于太阳周日圈与地平圈直交,故一年四季太阳都是垂直地升起而又垂直地落下,且太阳赤纬是多少度,太阳升落方位便是多少度,即δ=A。
例如:每年11月7日,太阳赤纬约为-16°19′即太阳直射南纬16°19′,此日的太阳升落方位亦为-16°19′,即在赤道上看11月7日这天太阳是从正东偏南16°19′处升起,在正西偏南16°19′处下落。
(2)在开始出现极昼的纬度上看:由于太阳周日圈最低点与地平圈相切,故太阳升落方位最大为90°即与北点或南点重合。
例如:6月22日北极圈上开始出现极昼,太阳周日圈全部在地平圈以上,其最低点恰与北点相切,故这天在北极圈上看太阳,是从正东偏北90°即正北方位开始升起,而在正西偏北90°即正北方位下落到最低点,换句话说就是6月22日在北极圈上看太阳升落方位为+90°。
(3)在开始出现极昼的纬度到极点之间看:由于太阳周日圈全部位于地平圈以上而且是倾斜的,故一天中太阳高度仍有变化,太阳开始升起和下落到的最低点方位角均为90°即太阳升落方位亦与北点或南点重合。
例如:6月22日在70°N处看太阳,一天中太阳总在地平以上转圈,只在半夜时下落到最低点,此时太阳位于正北方天空,方位角为+90°。
(4)极昼期间在极点上看: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,始终等于该日太阳赤纬,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23°26′,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。
(5)在开始出现极夜的纬度上看:由于太阳周日圈最高点与地平圈相切,故太阳只在正午时在方位为900的一点出现,但刚一露脸即已下落。
如8月7日太阳赤纬为+16°19′即太阳直射北纬16°19′,该日南纬73°41′的地方出现极夜,这天太阳只在正午时在方位为90°的一点即正北方露一下脸。
(6)在赤道与极昼极夜出现的纬度之间看:由于太阳周日圈与地平圈斜交,且纬度越高,两者之间的夹角越小,故太阳升落的方位角也就越大,而且普遍地A>δ。
方位角的大小可用球面三角正弦公式求得:sinA=sinδ/cosψ( 式中A为方位角,δ为太阳赤纬,ψ为当地纬度 )。
例如:12月22日太阳赤纬为-23°26′,赤道上方位为-23°26′,南北回归线上为-25°41′,南北纬45°为-34°13′,极圈上为-90°。
2.随季节的变化规律:这种规律也可以概括为一句话即:太阳赤纬值越大(小),方位角越大(小),而且赤纬为正(负)方位为正(负)即太阳升落方位偏北(南)。
例如:
(1)每年的3月21日与9月23日即二分日:太阳赤纬为0°即太阳直射赤道,太阳周日圈与天赤道重合。
由于天赤道在当地天空中的位置乃东点、西点、Q点(又称上点,其位置在赤道上与当地天顶重合,北半球在天顶正南相当当地纬度的一点,南半球在当地天顶正北相当当地纬度的一点)的连线,故全球各纬度看太阳都是从正东方位升起,在正西方位下落,其中正午时的太阳位置在赤道上位于天顶,北(南)半球位于天顶以南(北)相当当地纬度的一点。
(2)每年的6月22日与12月22日即二至日:6月22日太阳赤纬为+23°26′,达一年中最大值,各纬度方位角皆为正(北偏)且亦达一年中最大值;12月22日太阳赤纬为-23°26′,绝对值亦达到一年中最大值,故各纬度方位角皆为负(南偏)且亦达到最大值。
(3)夏半年与冬半年的情况是:3月21日以后到9月23日以前太阳直射点在北半球,太阳赤纬为正,各地方位角均为正,这段时间内太阳升落方位均偏北即从东偏北方向升起在西偏北方向落下;9月23日以后到次年3月21日以前,太阳赤纬为负,直射点在南半球,各地方位角均为负,这段时间内太阳升落方位均偏南即从东偏南的方向升起在西偏南方向落下。
(4)据太阳赤纬随季节的变化情况可知:6月22日以后到12月22日,太阳周日圈不断南退,太阳赤纬由+23°26′逐渐变化为-23°26′,太阳升落方位在各纬度都将是由最偏北逐渐过渡为最偏南;12月22日以后到次年6月22日,太阳周日圈不断北进,太阳赤纬由-23°26′逐渐变化为-23°26′,这期间太阳升落方位在各纬度亦由最偏南逐渐过渡为最偏北。
3.南北半球比较也有几条规律可循:
(1)太阳升落方位是偏北还是偏南在全球各纬度都是一致的,与所处哪个半球无关,所不同的仅是因为纬度不同偏北偏南的程度不同。
原因是各纬度的东点与西点是共同的,都是当地地平圈与天赤道的两个交点。
例如:12月22日,全球各纬度看太阳升落方位都是偏南,北半球是如此,南半球亦是如此,所不同的只是因为各地纬度不同看到太阳升落方位偏南的程度不同,在赤道上为-23°26′,15°N、S处为 -24°18′,23°26′N、S处为-25°41′,45°N、S处为-34°13′,66°34′N、S处为-90°。
(2)南北半球纬度相同的地方,同一日期的太阳升落方位亦相同,但昼夜长短状况刚好相反。
例如:6月22日,15°N、S处看太阳升落方位都是+24°18′即从东偏北24°18′处升起,在西偏北24°18′处下落,但在15°N看太阳周日圈向南倾斜,地平以上部分大于地平以下部分,昼夜长短状况表现为昼长夜短,而在15°S处看则太阳周日圈向北倾斜,地平以上部分小于地平以下部分,昼夜长短状况表现为昼短夜长。
(3)不管哪个半球,只要太阳赤纬值的绝对值相同,则同一纬度上看太阳升落方位的绝对值亦相同,但表现在昼夜长短状况上则可能有昼长和夜长两种情况。
例如:太阳赤纬值的绝对值均为23°26′,在45°N处各地看太阳升落方位的绝对值均为34°13′,但这可能有以下二种情况:一是太阳赤纬值为+23°26′,此时太阳是从东偏北34°13′处升起在西偏北34°13′处下落,昼夜长短状况表现为昼长夜短;二是太阳赤纬值为-23°26′,此时太阳是从东偏南34°13′处升起在西偏南34°13′处下落,昼夜长短状况表现为昼短夜长。
总之,太阳升落方位不是固定不变的,它因纬度而不同,随季节而变化,它是太阳回归运动在地面上的反映。
只要掌握了太阳回归运动或太阳直射点在地面上的移动规律,太阳升落方位的变化规律便可迎刃而解。
只是要注意:除赤道外,太阳周日圈与地平圈并不垂直相交,因而只有在赤道上A=δ,而在其它纬度上都是A>δ;极夜期间不存在太阳升落亦无所谓太阳升落方位;极昼期间(除极点外)太阳升落方位均为90°,只有极点上太阳周日圈平行于地平圈,太阳高度始终等于太阳赤纬,不存在太阳升落方位问题。