太阳周日视运动规律
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要点一 昼夜长短与日出日落时刻与方位1.日出日落的方位与时刻、日影朝向的变化(1)在二分日,全球各地太阳于当地地方时6点从正东方升起,于当地地方时18点从正西方落下。
日出时日影朝正西,日落时日影朝正东(如下左图所示)。
(2)太阳直射北半球,全球各地太阳从东北方升起,日影朝西南方,太阳从西北方落下,日影朝东南方。
北半球各地日出时刻早于当地地方时6点,日落时刻晚于当地地方时18点,纬度越高日出时刻越早,日落时刻越晚。
南半球相反(如上右图所示)。
(3)太阳直射南半球,全球各地太阳从东南方升起,日影朝西北方,太阳从西南方落下,日影朝东北方。
北半球各地日出时刻晚于当地地方时6点,日落时刻早于当地地方时18点,纬度越高日出时刻越晚,日落时刻越早。
南半球相反(如下图所示)。
由此可见,太阳的升落方向(日影的朝向与升落方向相反)和时刻,不仅随空间而且随季节的变化而变化。
纬度越高,太阳升落在南北方向上的变化幅度越大。
要点二 太阳周日视运动由于地球每天自西向东自转,太阳相对地球而言,是自东向西运动的东升西落,这就叫太阳的周日视运动(如图)。
太阳的周日视运动为地球上的仰视图。
一、认识太阳视运动图1、方位:符合上北下南左西右东的原则,故我们只需确定某一个方位,其余的方位也应 是确定(如根据太阳升起的方位—东、 落下的方位—西、正午太阳的方位—北 半球一般在南,南半球一般在北)。
2、圆心:是以观察者为圆心;所在平面为地平面。
3、天顶:观察者的头顶(即图中的Z 点)4、太阳的特殊位置:3—日出;2—正午;1—日落; 4—子夜5、太阳高度:太阳与观察者的连线与地平面所成的夹角。
如:正午太阳高度:太阳位于正午时(2位置),太阳与观察者的连线与地平面所成的夹角,即图中的∠H 。
6、昼夜长短:太阳的周日视运动圈(即图中的1—2—3—4—1)以地平面为界,分为两部分,地平面以上部分可代表白昼长,地平面以下部分可代表黑夜长,在一天24小时的前提下,根据两者各自所占的比例可确定观察者当地此时的昼夜长短情况。
太阳的周日视运动由于地球每天自西向东自转,太阳相对地球而言,是自东向西运动的东升西落,这就叫太阳的周日视运动(如下图)。
但由于不同地区、不同季节,太阳的周日视运动有些差异,甚至是完全不同。
一、周日视运动图的一些概念如上图:圆心:是以观察者为圆心;所在平面为地平面。
方位:符合上北下南左西右东的原则,故我们只需确定某一个方位,其余的方位也应是确定(如根据太阳升起的方位—东、落下的方位—西、正午太阳的方位—北半球一般在南,南半球一般在北)。
天顶:观察者的头顶(即图中的Z点)上中天:过Z点的圆周的地平面以上部分,地方时为12时即正午时太阳上中天。
下中天:与上中天对应的地平面以下部分,地方时为子夜24时(或0时)。
太阳的特殊位置:1—日出;2—上中天;3—日落;4—下中天。
正午太阳高度:太阳上中天时,太阳与观察者的连线与地平面所成的夹角,即图中的∠H。
昼夜长短:太阳的周日视运动圈(即图中的1—2—3—4—1)以地平面为界,分为两部分,地平面以上部分可代表白昼长,地平面以下部分可代表黑夜长,在一天24小时的前提下,根据两者各自所占的比例可确定观察者当地此时的昼夜长短情况。
二、周日视运动圈的特征一年中的周日视运动圈我们可认为它们是互相平行的。
故一般题目中只讨论二分二至的三个视运动圈(可根据正午太阳高度角大小或昼夜长短情况区分)。
一年中所有的周日视运动圈均在二至日两个视运动圈之间,其中二分日日出必然在正东方地平面上,日落必然在正西方地平面上。
三、常见的各种周日视运动图一般的周日视运动图如果在二至日两个周日视运动圈之间包括天顶位置,表明该地位于回归线以内。
赤道的特征是周日视运动图垂直于地平面;赤道至北回归线之间地区的周日视运动圈的特征是太阳上中天的部分天顶以南部分多于天顶以北部分;赤道至南回归线之间地区的周日视运动圈的特征是太阳上中天的部分天顶以北部分多于天顶以南部分。
如果太阳上中天的部分全部位于天顶以南(如下图),则表明当地位于北回归线以北地区;相反,如果太阳上中天的部分全部位于天顶以北,则表明当地位于南回归线以南地区。
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太阳周日视运动轨迹总结一、天球1、以观察者为球心2、地平圈3、天顶、天底、北点、南点、东点、西点太阳周日视运动轨迹总结二、太阳视运动1、概念2、方向:自东向西3、速度:每小时15度4、周期:1个太阳日5、轨迹:圆,有时候是大圆有时候是小圆太阳周日视运动轨迹总结三、轨迹上的特殊点1、最高点与最低点时间,方向轨迹上的最高点为当地正午时刻,轨迹上的最低点为当地子夜时刻,此两点或者在观测者的正北方、或者在观测者的正南方,或者在天顶、天底2、轨迹与地平圈的交点(1)无交点:意义如果视运动轨迹与地平圈没有交点,且轨迹在地平圈之上,则当地极昼。
如果视运动轨迹与地平圈没有交点,且轨迹在地平圈之下,则当地极夜。
(2)单个交点:方向及意义轨迹与地平圈只有一个交点的,此交点或者是北点或者是南点。
除交点之外,轨迹上的点在地平圈之上,则当地恰好极昼。
除交点之外,轨迹上的点在地平圈之下,则当地恰好极夜。
(3)俩交点:连线与纬线、经线的关系;日出和日落俩交点的连线与纬线平行,与经线垂直。
俩交点中在偏东方向的为日出点,在偏西方向的为日落点。
太阳周日视运动轨迹总结四、轨迹与纬度1、轨迹倾角与纬度互余轨迹倾角指太阳视运动轨迹所在的平面与地平圈所在平面所夹的二面角。
这个角与当地纬度互余。
2、南北半球从天球上方往下看,顺时针者位于北半球,逆时针者位于南半球3、特殊地方的轨迹两极(顺时针或逆时针);赤道两极的周日太阳视运动轨迹与地平圈平行或重合。
赤道的视运动轨迹与地平圈垂直。
太阳周日视运动轨迹总结五、轨迹的年变化规律1、不同时期的轨迹互相平行2、两分日轨迹交于东点和西点,夏至日最北,冬至日最南。
与太阳直射点的运动同步3、分日轨迹最大,为大圆,离分日越远则越小,两至日最小。
分日时视运动轨迹最大,轨迹交地平圈於东点、西点,轨迹的圆心即观测者。
太阳周日视运动
1. 周日视运动规律。
(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)。
2. 比较下图甲、乙、丙三图所示太阳周日视运动规律。
(1)三地太阳视运动相同点是:太阳有时东升西落,有时东北升西北落,有时东南升西南落。
(2)三地正午太阳位置不同点是: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;在丙地上,太阳终年在南方,说明丙地在北回归线以北。
晨昏线的最北或最南端,出现极昼的那条纬线的正午太阳高度角为为太阳直射点所在纬度的2倍。
【太阳周日视运动】1.极昼圈(发生极昼的最低纬线圈)上的太阳周日视运动太阳高度最小值为0°出现在地方时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,其大小为太阳直射点所在纬度数的2倍(h°为太阳直射点纬度值)。
(1)北半球,太阳运行轨迹是:正北日出(地方时0时)—东北—正东(地方时6时)—东南—正南(地方时12时)—西南—正西(地方时18时)—西北—正北日落(地方时24时)。
(2)南半球,太阳运行轨迹是:正南日出(地方时0时)—东南—正东(地方时6时)—东北—正北(地方时12时)—西北—正西(地方时18时)—西南—正南日落(地方时24时)。
2.极昼圈及极点之间地区的太阳周日视运动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(h 1°+h 2°=太阳直射点纬度值的两倍),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。
(1)北半球,最小太阳高度于地方时24点在正北,正午太阳在正南。
(2)南半球,最小太阳高度于地方时24点在正南,正午太阳在正北。
3.极点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°=太阳直射点纬度值),因而不存在升落方位问题。
数(h1(1)北极点,太阳始终在正南方,日影始终在正南方。
(2)南极点,太阳始终在正北方,日影始终在正北方。
4.极夜圈(发生极夜的最低纬线圈)上的太阳周日视运动(1)北半球,最大太阳高度(与地平线平行)(0°)于地方时12点在正南。
(2)南半球,最大太阳高度(与地平线平行)(0°)于地方时12点在正北。
5.其余地区(1)太阳直射北半球,除极昼极夜地区,全球其他地方太阳都是东北升、西北落。
(2)太阳直射南半球,除极昼极夜地区,全球其他地方太阳都是东南升、西南落。
高考地理必背知识点:太阳周日视运动轨迹小結一、天球1、以观察者为球心2、地平圈3、天顶、天底、北点、南点、东点、西点二、太阳视运动1、概念2、方向:自東向西3、速度:每小時15度4、周期:1個太陽日5、轨迹:圆,有时候是大圆有时候是小圆三、轨迹上的特殊点1、最高点与最低点时间,方向軌跡上的最高點為當地正午時刻,軌跡上的最低點為當地子夜時刻,此兩點或者在觀測者的正北方、或者在觀測者的正南方,或者在天頂、天底2、轨迹与地平圈的交点(1)无交点:意义如果視運動軌跡與地平圈沒有交點,且軌跡在地平圈之上,則當地極晝。
如果視運動軌跡與地平圈沒有交點,且軌跡在地平圈之下,則當地極夜。
(2)单个交点:方向及意义軌跡與地平圈只有一個交點的,此交點或者是北點或者是南點。
除交點之外,軌跡上的點在地平圈之上,則當地恰好極晝。
除交點之外,軌跡上的點在地平圈之下,則當地恰好極夜。
(3)俩交点:连线与纬线、经线的关系;日出和日落倆交點的連線與緯線平行,與經線垂直。
倆交點中在偏東方向的為日出點,在偏西方向的為日落點。
四、轨迹与纬度1、轨迹倾角与纬度互余軌跡傾角指太陽視運動軌跡所在的平面與地平圈所在平面所夾的二面角。
這個角與當地緯度互餘。
2、南北半球从天球上方往下看,顺时针者位于北半球,逆时针者位于南半球3、特殊地方的轨迹两极(顺时针或逆时针);赤道兩極的周日太陽視運動軌跡與地平圈平行或重合。
赤道的視運動軌跡與地平圈垂直。
五、轨迹的年变化规律1、不同时期的轨迹互相平行2、两分日轨迹交于东点和西点,夏至日最北,冬至日最南。
与太阳直射点的运动同步3、分日轨迹最大,为大圆,离分日越远则越小,两至日最小。
分日時視運動軌跡最大,軌跡交地平圈於東點、西點,軌跡的圓心即觀測者。
六、轨迹与太阳射点纬度某日轨迹的最高点与分日轨迹的最高点相对于天球球心所张的角即为太阳直射点纬度(太阳赤纬)。
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。
太阳周日视运动规律判读一、日出日落的太阳方位①太阳的升落偏移位置与直射点的南北半球位置有关:太阳直射北半球,全球太阳从东偏北升起,西偏北落下(极昼、极夜地区正北升起,正北落下);太阳直射南半球,全球太阳从东偏南升起,西偏南落下(极昼、极夜地区正南升起,正南落下);春秋分两天,全球太阳从正东升起,正西落下。
②同一纬度地区,直射点纬度越高,升落方位越偏北或偏南。
③同一季节(直射点纬度不变),纬度越高的地区,升落越偏北或偏南,到极昼极夜处成正北或正南升落。
二、正午太阳位置①太阳直射点以北地区,正午太阳在南方。
②太阳直射点以南地区,正午太阳在北方。
③太阳直射地区,正午太阳在正上方。
赤道地区该图表示哪个地区的太阳周日视运动(已知:H=30°)36°34′N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。
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。
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。
练习: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。
⑴.该科考队员所处的纬度位置是()A.68°SB.68°NC.90°SD.90°N⑵.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。
不同纬度二分二至太阳的周日视运动情况每天在地球上看到的天体的东升西落现象,称为天体的周日视运动现象。
太阳在一天中的东升西落,称为太阳的周日视运动。
天体的周日视运动是由于地球绕地轴自转形成的。
随着季节的变化,不同纬度地区,太阳升落的方向及正午太阳高度的方位也在不断的变化。
本文结合地平圈天球图讨论一年四季不同纬度(以北纬为例)太阳的周日视运动情况。
一、赤道地区二分二至太阳的周日视运动情况图一:赤道上(0º) 从图一可以看出:春秋分时,赤道上,日出时,太阳位于正东方,太阳高度为0º;正午时,太阳在正头顶,太阳高度达一天中最大值为90º;日落时,太阳位于正西方,太阳高度为0º。
夏至时,赤道上,日出时,太阳位于东北方,太阳高度为0º;正午时,太阳在头顶正北方,太阳高度达一天中最大值为66º34¹;日落时,太阳位于西北方,太阳高度为0º。
冬至时,赤道上,日出时,太阳位于东南方,太阳高度为0º;正午时,太阳在头顶正南方,太阳高度达一天中最大值为66º34¹;日落时,太阳位于西南方,太阳高度为0º。
二、赤道与北回归线之间的地区二分二至太阳的周日视运动情况(以20ºN 为例)图二:赤道与北回归线之间(20º)从图二可以看出:春秋分时,20ºN ,日出时,太阳位于正东方,太阳高度为0º;正午时,太阳在头顶正南方,太阳高度达一天中最大值为70º;日落时,太阳位于正西方,太阳高度为0º。
NS1:夏至 (H=86º34¹)N夏至时,20ºN ,日出时,太阳位于东北方,太阳高度为0º;正午时,太阳在头顶正北方,太阳高度达一天中最大值为86º34¹;日落时,太阳位于西北方,太阳高度为0º。