太阳方位

2013-07新视角同一地点，同一时刻，太阳的方位是否应该一样？特别是回归线以外的地方。

每天地方时的12点，北回归线以北的太阳一定在正南方，只是太阳高度不同。

每天地方时的6时，北回归线以北的太阳一定在正东方，即使在地平线以下。

地球的方向的确定的依据：地球的自转方向！北回归线以北，太阳方位与时间的关系：N（12时）（6时）W（18时北回归线以北，太阳方位与时间的关系对于太阳视运动方位的问题，我一直在思考，并用图示的方式与现实的方式，在证明自己的思考。

以下这是我的思考的其中一点：在北回归线以北，太阳方位与时间有如下关系：同一地点（北回归线以北）地方时6时、18时，12时、0时（24时）太阳方位一定在：正东、正西、正南、正北（如上图）。

用这一结论显然可以解决许多问题：如北半球夏半年，北半球昼长夜短，6点前日出如5时，方位在东北；18时日落如19时，方位在“西北”。

北半球冬半年，6点后日出，如7点太阳在“东南”日出，18时前日落，如17时，在西南方向日落。

北极附近若出现极昼，极昼区各地0点日出（或一天之中太阳高度最小），方位正北方；正午12点太阳在正南方。

南回归线以南，太阳方位与时间的关系：N（0时）（6时）W（18时南回归线以南，太阳方位与时间的关系在南回归线以南，太阳方位与时间有如下关系：地方时6时、18时，12时、0时（24时）太阳方位一定在：正东、正西、正北、正南（如上图）。

春秋分，太阳直射赤道，全球各地正东日出，正西日落；太阳直射南半球，南温带为夏半年，昼长夜短，6点前日出，方位东南，18点后日落，方位西南；太阳直射北半球，南半球冬半年，6点后日出，如7点太阳在“东北”日出，18时前日落，如17时，在西北方向日落。

南极附近若出现极昼，极昼区各地0点日出（或一天之中太阳高度最小），方位正南方；正午12点太阳在正北方。

（作者单位河南省济源第一中学）太阳方位的思考文/侯卫峰设置作业与批改是老师与学生交流的重要渠道，打破传统作业设置一刀切、作业批改简单化的传统模式，提高作业设置与批改有效性，激发学生学习数学的自主性与积极性，为此笔者做了以下尝试与探索。

太阳中午的时候在哪个方向
在北回归线以北的人们看来，中午12点的时候，太阳在正南；
在南回归线以南的人们看来，中午12点的时候，太阳在正北。

回归线之间的人们在中午所看到的太阳则不是正北就是正南，视日期而定。

对于中国区域，正中午的太阳方位角在180°，即中午的时候太阳所在的方向是正南方。

太阳方位角一般是以目标物的北方向为起始方向，以太阳光的入射方向为终止方向，按顺时针方向所测量的角度。

对于中国区域，早上太阳光从东边射来，中午太阳光从南边射来，傍晚太阳光从西边边射来。

早上的太阳方位角在90°左右（但一年当中，有一定的角度范围变化)，正中午的太阳方位角在180°（正南方)。

在南北回归线之间，一年里，总会有一段时间，太阳在头顶，如果位置是在北纬23°26′，也就是北回归线，太阳在地球直射点的最北界线，在夏天的时候，太阳也就在头顶了，如果在上海这个地方，夏天的时候，正好是太阳直射北半球，也会感觉太阳在头顶，在冬天，太阳就直射南半球，就会感觉太阳相对远离头顶。

日出方位和时间的判断一、以北半球为例（一）选取23°26′N～66°34′N之间的任意一点为研究对象，O点为观测者所在点，A、B、C、D所在的平面为观测者所在的地平面，方向与生活中的实际方向相同：A为正东、B为正南、C为正西、D为正北，如图1所示。

粗线AC弧为观测地（O点所在地）当日的太阳视运动轨迹，A点为日出、C点为日落，两者的太阳高度角均为0°。

AC弧上除A、C点外的各点太阳高度角均大于0°。

太阳视运动轨迹，是在地球自转过程中（以太阳为参照物）观测地被太阳照射的时间的反映，也即是当地经历的白昼时间──昼长。

那么太阳视运动轨迹AC弧的度数和O地所在昼夜弧中的昼弧度数相当。

为了观测、研究方便，我们把太阳视运动轨迹AC弧投影到观测点所在的地平面上，这样太阳视运动轨迹AC弧投影在地平面上弧线ABC弧就相当于当地的昼长，因此我们可以把ABC弧作为观测地的昼弧使用，ADC弧则可以相当于当地的夜弧。

B为昼弧中点，太阳高度角最大，时间为当地时间12时；C为夜弧中点时间为当地时间24时（或0时）。

同理，A为6时、C为18时。

如图2所示：这样我们就把时间、方位、昼夜弧长都整合到要研究的观测地平面中，以方便我们的观测和讨论。

下面以北半球为例从春秋分（昼夜等长）、夏至或夏季（昼长夜短）、冬至或冬季（昼短夜长）三个方面进行讨论。

1.春秋分如图3所示：此时昼夜弧等长──昼夜等长，日出点A方位为正东，时间为6时；日落点B方位为正西，时间为18时。

2.夏季或夏至如图4所示：相当于昼弧的ABC弧长大于180°即昼长大于12小时──昼长夜短，由图可以看出昼弧分别由A点和B点向北扩展，结果则是日出点A方位为东北，时间为6时以前；日落点B方位为西北，时间为18时以后。

具体日出、日落时间可由昼长或夜长求出，例如：已知某地昼长为14小时，求该地日出和日落时间？昼长14小时比昼夜平分时长2小时，这2小时是由昼弧变长而造成的，而昼弧的变长是上午和下午同时等量变长，也即是日出提前1小时，为5时；日落落后1小时，为19时。

夏至日各时段太阳高度角及太阳方位角太阳高度角还是太阳方位角，都跟纬度有关，不确定所在地计算出来的结果都会大大不同。

夏至日太阳到达北回归线上，在北回归线上，太阳高度角在正午（12:00）是九十度。

但是随着纬度的增加，太阳高度角越来越小。

在北极点而上，太阳高度角是0,也就是说在地平线上。

北半球的其他地点，其各时段的太阳高度角从日出时分的0°，到正午时分的最大角度，再到日落时的0度。

太阳高度角在0°到（所在地的维度-23°26′）之间变化。

太阳高度角简称为“太阳高度”(其实是角度)。

太阳高度是决定地球表面获得太阳热能数量的最重要的因素。

我们用h来表示这个角度，它在数值上等于太阳在地球地平坐标系中的地平高度。

一般时间太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化。

太阳赤纬（与太阳直射点纬度相等）以δ表示，观测地地理纬度用φ表示（太阳赤纬与地理纬度都是北纬为正，南纬为负），地方时(时角)以t表示，有太阳高度角的计算公式：sinh=sinφsinδ+cosφcosδcost太阳高度是赤道冬至日的太阳高度为:90°-[0°-(-23.5°)]=113.5°太阳绕银河系中心公转，绕银河系中心公转周期约2.5×10⁸年。

银河系中心可能有巨大黑洞，但它周围布满了恒星，所以看上去象"银盘"。

这些恒星都绕"银核"公转。

与地球公转不同，这些恒星公转每绕一周离"银核"会更近。

根据太阳活动的相对强弱，太阳可分为宁静太阳和活动太阳两大类。

宁静太阳是一个理论上假定宁静的球对称热气体球，其性质只随半径而变，而且在任一球层中都是均匀的，其目的在于研究太阳的总体结构和一般性质。

在这种假定下，按照由里往外的顺序，太阳是由核心、辐射区、对流层、光球层、色球层、日冕层构成。

光球层之下称为太阳内部;光球层之上称为太阳大气。