第八讲 太阳视运动轨迹图的判读方法与技巧
发布时间:2019-10-05 04:27:01
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第八讲 太阳视运动轨迹图的判读方法与技巧
【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。它能直观地反映出某地全年正午太阳高度、昼夜长短的变化,也能反映某地全年日出日落方向的变化。
一、方向的判读(通常指地平圈上方向的判读)
(1)可通过太阳的升落先判断东西方向,再利用与普通地图上方向的判读方法“上北下南,左西右东”来定出方向坐标。
例:读图1中太阳在不同节气的视运动图,A点位于观测者的 方。
判断方法:①根据地球的自转可知太阳的视运动方向是东升西落,因此可以确定地平面中东西方向,如图2;②根据在地平面上方向判断是“上北下南、左西右东”,然后在把十字架中的东西方向与图2中的东西方向指向一致,就可以确定南北方向了。如图3。
(2)已知观测点位于南半球或北半球时,可根据正午太阳的位置来判断南北方向。
纬度 | 北回归线以北 | 北回归线上 | 南北回归线之间 | 南回归线上 | 南回归线以南 |
正午看太阳方向 | 一直在正南 | 夏至日在头顶上,其它一直在正南 | 有时在北,有时在南,最大的太阳高度为90° | 冬至日在头顶上,其它一直在正北 | 一直在正北 |
例:图5为北半球某地太阳视运动图,请在图中地平面上标出方向及用箭头画出太阳运动的轨迹。
判断方法:①因为此地
在北半球,所以正午的太阳主要在南方。在图6中我们可以发现,图5中的正午的太阳一直在南方,由此可以确定地平面上的南北方向。②根据在地平面上方向判断是“上北下南、左西右东”,然后在把十字架中的南北方向与图6中的南北方向一致,就可以确定东西方向了。根据地球的自转可知太阳的视运动方向是东升西落,因此可以确定太阳视运动的升落方位,如图7。
二、观测点位于南北半球的判读 ⑴若正午太阳高度最高时太阳上中天的位置位于观测点之南,则观测点位于北半球; ⑵若正午太阳高度最高时太阳上中天的位置位于观测点之北,则观测点位于南半球;
三、正午太阳高度的判读连接正午时太阳所在位置(即太阳上中天的位置)与观测点之间的连线,与南北向连线的夹角,即为观测点所在纬线此日的正午太阳高度(取锐角或直角)。
四、昼夜长短的判读太阳视运动轨迹在地平圈以上弧长的变化,即表示昼长的变化。 ⑴若此轨迹为优弧,则表示观测点所在纬线此时昼长夜短; ⑵若此轨迹为劣弧,则表示观测点所在纬线此时昼短夜长; ⑶若轨迹圆心恰好为观测点,则表示观测点所在纬线此时昼夜平分; ⑷若太阳视运动轨迹在地平圈以上是一个完整的圆,则表示观测点所在纬线此时出现极昼(如果该圆与地平圈平行,表示观测点所在极点;如果该圆与地平圈相切,表示观测点所在纬度为当日出现极昼的最大范围处;如果该圆与地平圈的位置关系是既不相切又不平行,表示观测点所在纬度介于极点和出现极昼的最大范围处的纬度之间)。
五、二分二至的判读 ⑴若观测点位于北半球,则太阳视运动轨迹最长时为夏至,最短时为冬至,轨迹圆心在观测点时为春秋分; ⑵若观测点位于南半球,则太阳视运动轨迹最长时为冬至,最短时为夏至,轨迹圆心在观测点时为春秋分; ⑶若观测点位于赤道上,则正午太阳高度最大时上中天位置在观测点之北的为夏至,在观测点之南的为冬至,正午太阳高度最大(90°)时为春秋分。
六、日出日落方向的判读:在未出现极昼或极夜现象的纬线上(即太阳视运动轨迹与地平圈相交),无论在北半球还是南半球,日出日落方向的变化规律如下:太阳直射北半球时日出日落都偏北(太阳从东北升起西北落下),太阳直射南半球时日出日落都偏南(太阳从东南升起西南落下),太阳直射赤道是不变化(太阳从正东升起正西落下)。
正好出现极昼的地区,北极圈以北地区表现为正北升,正北落,南极圈以南表现为正南升,正南落(升落在同一地点)。北极点从地平面向上看,太阳逆时针在地平面上旋转;南极点从地平面向上看,太阳顺时针在地平面上旋转。
七、太阳直射点位置的判读:如果太阳从东北升起西北落下,太阳直射点在北半球;如果太阳从东南升起西南落下,太阳直射点在南半球;如果太阳从正东升起正西落下,太阳直射点在赤道。
太阳从偏东X度升起,则直射点的纬度为X度;太阳从偏西X度落下,则直射点的纬度为X度;如:太阳从东偏北20°升起,则太阳直射20°N;太阳从东偏南20°升起,则太阳直射20°S。
出现极昼的地方,一天中最大太阳高度加上最小太阳高度除以2等于直射点的纬度数;
如:一地太阳升起时太阳高度为10°,正午太阳为30°则太阳直射20°
极点太阳高度一天不会变,其度数等于直射点的纬度数
【迁移应用】下图为北半球甲乙两地某日“太阳视运动路线图”,图Q为地平圈,箭头为太阳视运动方向,∠1=∠2=22°,据此,完成1~4题:
1.甲地的地理纬度( )
A.23°26′N B.66°34′N
C.22°N D.90°N
2.乙地的正午太阳高度( )
A.22° B.44° C.11° D.68°
3.悉尼该日太阳升起的方向( )
A.东北 B.东南 C.正东 D.正北
读北纬40°二至日、二分日太阳运行路径示意图,回答4—5小题。
4.当太阳沿A路径运行时,下列叙述正确的是:( )
B.赤道上正午太阳高度为66°34′,且太阳位于正北面
C.北极圈内出现极夜现象
D.全球的地中海气候都温和多雨
5.当太阳沿B路径运行时,下列叙述正确的是:( )
A.乌鲁木齐市北京时间6点日出,18点日落
B.汕头的正午太阳高度大约为23度26分
C.北京此时昼夜平分
D.长江流域处在梅雨季节
某地6月22日,“网络天文爱好者协会”的四位会员展示了各自所在地的太阳视运动状况,如下图所示
6.对纬度介于甲乙之间的人们来说:( )
A、正午时,太阳位于当地北方上中天 B、正午时,太阳位于当地南方上中天
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
7.当长江口盐度达一年中最小值时,该地太阳在天空中运动的轨迹最符合图中的( )
8、右图是南半球中纬度某地某日的太阳运行路径。
已知∠A=20、 ∠B=40°,判断此地的纬度是( )
A.南纬23°26ˊ B.南纬50°
C.南纬30° D.南纬15°
读南半球中纬度某地某日的太阳视运动路径图,回答9-10
9、如果∠β增大时,下列说法正确的是:( )
①重庆昼短夜长,且昼越来越短 ②∠α增大 ③该地昼短夜长
④开普敦开始进入多雨季节 ⑤阿尔卑斯山雪线将下降
A.①②③ B.①②⑤ C.②④⑤ D.①③④
10、如果∠α﹦55°,∠β﹦0°,则此时与该地正午太阳高度相同的另一地点的纬度为:( )
A.35°S B.45°N C.35°N D.45°S
(1)地平面ABCD四处中,表示正南方的是 处。
(2)该地经度是 ,纬度是
(3)该日过后,该地的正午太阳高度逐渐变小,该日的日期是
月 日。
(4)三个月后,该地日出时地面直杆的影子指向 方位。
请在图上画出该日的太阳周日视运动轨迹
12.读我国某地二分二至日太阳视运动曲线图, 回答有关问题:
(1) 图中太阳东升西落实质上是______运动的体现。
(2) 据图该地的地理纬度是_________,判断依据是
_____________________________。
(3) ①②③三条表示太阳视运动的曲线中,表示冬至日的是________,这一天该地正午太阳高度角是__________。
当该地太阳视运动曲线如图中③所示时,该地昼长约________小时 。当该地太阳视运动曲线如图②所示时,哈尔滨的昼夜长短状况是______,原因是____________