精华太阳视运动及做题技能

发布时间:2021-05-12

全世界全年太阳视运动轨迹图解析
很多人都对太阳视运动轨迹不是很清楚,它牵涉到影子朝向、太阳高度角和地方时的计算等知识,所以为大家所关注,这里就对全世界任何纬度上全年任何时刻太阳视运动一天之内的轨迹图进行比较详细的解析,希望对大家的理解有所帮忙。同时如有不对的地方请列位指正,不胜感激。
一、 前提知识储蓄
太阳视运动轨迹跟太阳直射点的位置有直接的关系,所以要把太阳视运动轨迹弄清楚,第一要把教材上二分二至日太阳照射图弄明白。
N
N
NS1S2S3
从上面三个图要清楚以下这些知识点:
1、与晨昏线相交的纬线上,日出日落时太阳高度角为零;反之没有与晨昏线相交的纬线上,日出日落时太阳高度角不为零,如图1北极圈以北的纬线上,3南极圈以南的纬线上;
2、上面三个图既反映了地方时为12时的太阳高度角大小,也反映了地方时为0时的太阳高度角大小;换个角度说,上面三个图既反映了地方时为12时的太阳视方位,也反映了地方时为0时的太阳视方位。其中地方时为0时的太阳视方位和太阳高度角对于在极昼范围之内的地方成心义;
3、有人有如此的误区“既然太阳光为平行光线,所以全世界任何地址的太阳视方位是相同的。,那个观点错在没有考虑“地球表面为曲面”的因素。
45

通过比较图4和图5,相信能够走出上面提到的误区。

二、把握三种情形六个区域
由于太阳视运动轨迹跟太阳直射点的关系,所以咱们只分析太阳直射赤道、北半球、南半球这三种情形即可。
六个区域是按照太阳视运动轨迹的不同,把地球表面分为六个区域,别离是:赤道、直射点与恰好出现极昼的纬线圈之间(为了方便,以下简称极昼圈,反之简称极夜圈)、直射点与极夜圈之间、极昼圈、极昼圈与极点之间、极点。 1、太阳直射赤道时 现在除南北极点外,全世界太阳视运动轨迹图大体一样,不同在于正午时太阳高度角的大小不同。具体分析如下图:
L3
L1
L2
天穹
W900 SON0E661271824地方时太阳高度H1H2

6中曲线L1~L3就是太阳视运动日轨迹:除南北极点的任何地方,太阳从正东升起,正西落下。曲线L1代表赤道上的太阳视运动轨迹,正午时太阳在头顶,太阳高度角为90度,在图7中为曲线H1;曲线L2代表赤道与南极点之间纬线上的太阳视运动轨迹,正午时太阳在正北,太阳高度角小于90度;曲线L3表赤道与北极点之间纬线上的太阳视运动轨迹,正午时太阳在正南,太阳高度角小于90度。
现在南北极点太阳始终位于地平线上,太阳高度角一直为零。 2、太阳直射北半球时
L3
L4
W
L5 SON
0E86129H2H3H41824地方时L1天穹L2900
太阳高度
H1

赤道上太阳视运动轨迹如图8曲线L1,东北日出,西北日落,正午时太阳位于正北;
直射点与极昼圈之间太阳视运动轨迹如图8曲线L3,东北日出,西北日落,正午时太阳位于正南;
直射点与极夜圈之间太阳视运动轨迹如图8曲线L2,东北日出,西北日落,正午时太阳位于正北;
极昼圈上太阳视运动轨迹如图8曲线L5
极昼圈与极点之间太阳视运动轨迹如图8曲线L4
极点的太阳视运动轨迹为一个点,始终位于正南方的高空,几乎没有起落的转变,如图9直线H4
3、太阳直射南半球(情形与太阳直射北半球类似)
L3
L4
E
L5 NOS
0
612H2H3H41824地方时L1
天穹
L2900
太阳高度
H1
W

赤道上太阳视运动轨迹如图10曲线L1,日出东南,日落西南,正午时太阳位于正南;
直射点与极昼圈之间太阳视运动轨迹如图10曲线L3东南日出,西南日落,正午时太阳位于正北;
直射点与极夜圈之间太阳视运动轨迹如图10曲线L2东南日出,西南日落,正午时太阳位于正南;
极昼圈上太阳视运动轨迹如图10曲线L5
极昼圈与极点之间太阳视运动轨迹如图10曲线L4
极点的太阳视运动轨迹为一个点,始终位于正北方的高空,几乎没有起落的转变,如图11直线H4 注:
一、从恰好出现极昼现象的纬线(简称极昼圈)开始,到极点的范围内(包括极昼圈,不包括极点),没有真正意义上的日出、日落,日出即日落,日落即日出。而且都是正北(北半球)或正南(南半球)日出日落(一天之内太阳高度角最小)正午时(一天之内太阳高度角最大)太阳位于正南(北半球)或正北(南半球)同时那个范围内(不包括极昼圈,包括极点)一天之内太阳高度角的转变再也不是从零开始。 二、太阳直射北半球时,除一个地址——北极点和两个时刻——有极昼现象的日出日落时刻外,北半球在一天之内的太阳视运动轨迹为:(以下时刻均为地方时)
6时以前位于东北方,6时位于正东方,6~12时位于东南方,12~18时位于西南方,18时位于正西方,18时以后位于西北方。
3、太阳直射南半球时,除一个地址——南极点和两个时刻——有极昼现象的日出日落时刻外,南半球在一天之内的太阳视运动轨迹为:(以下时刻均为地方时)6时以前位于东南方,6时位于正东方,6~12时位于东北方,12~18时位于西北方,18时位于正西方,18时以后位于西南方。


太阳视运动的做题技能

地球不断地自西向东自转,咱们在地球上看,日月星辰是不断地自东向西绕地球运动,即产生了日月星辰的视运动。太阳视运动方面的题比较多,同时也是学生的一个难点。如何冲破,在这里,我按照日常生活经验和讲义理论知识,总结出以下做题技能。


一、第一肯定地平面上的方向

一般地面方向,咱们用的是“十字架”的方向,即“上北下南、左西右东”。但如果碰着有经纬网的地图或有指向标的地图,则把“十字架”上的某个方向与经纬网的地图或有指向标的地图上的方向重合,因为二者在某些方面是一致的。因此,咱们能够第一肯定地平面上的方向。


二、按照太阳出没方向来肯定地面的方向

由于地球不断地自西向东自转,因此引发了咱们在地球上看太阳是东升西落。按照太阳升落方向能够肯定地面上的方向。
:读图1中太阳在不同骨气的视运动图,A点位于观测者的 方。



判断方式①按照地球的自转可知太阳的视运动方向是东升西落,因此能够肯定地平面中东西方向,如图2;②按照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,就可以够肯定南北方向了。如图3




因此,本题中A点位于观测者的方。

三、按照已知太阳直射点位置和本地纬度位置,来肯定太阳视运动图中的方向;或已知不同骨气某地纬度的正午太阳位置来肯定图中方向。原理如下:





不同点观测正午太阳的位置
纬度 正午看太阳方向
北回归线以北 北回归线上
南北回归线之间
一直在正南
夏至日在头顶上,其它有时在北,时在南,最大90°
冬至日在头顶上,其它一直在正北
一直在正北
南回归线上
南回归线以南
一直在正南
的太阳高度
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。




判断方式:①因为此地在北半球,所以正午的太阳主要在南方。在图6中咱们能够发觉,5中的正午的太阳一直在南方,由此能够肯定地平面上的南北方向。②按照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,就可以够肯定东西方向了。按照地球的自转可知太阳的视运动方向是东升西落,因此能够肯定太阳视运动的升落方位,如图7

四、按照日出方位判断季节

由于地球的自转和公转,引发了太阳直射点在南北回归线之间来回移动,致使了咱们在地球上看太阳日出日落方位也不同。具体如下表:


例:当北京日出东南时,其日夜长短如何?





北半球冬半年
太阳直射点 南半球
日出方位
东南方,纬度越高越接近正南。北半球出现极夜的最低纬度日出(12点)正南,南半球出现极昼的最低纬度日出(0点)正南。
日落方位
西南方,纬度越高越接近正南。北半球出现极夜的最低纬度日落(12点)正南,南半球出现极昼的最低纬度日落(0点)正南。
西北方,纬度越高越接近正北。北半球出现极昼的最低纬度日落(0点)正北,南半球出现极昼的最低纬度日落(12点)正北。 正西方。
北半球夏半年 北半球 东北方,纬度越高越接近正北。北半球出现极昼的最低纬度日出(0点)正北,南半球出现极夜的最低纬度日出(12点)正北。
北半球春秋二分
赤道上 正东方。
例:右图 为极点所示太阳视运动图。 六、练习

1.某学校地理小组对地球某区域进行考察,(如图,其中AD线为晨昏线圈的某一段)他们在D点某日发觉太阳从正北升起,现在,太阳直射点的地理坐标为


A.115°W、0° B.115°W、23°26′N
C.0°、0° D.115°E、23°26′S


判断方式:从题目中可知太阳在D点是从正北方升起的,因此,太阳直射在北半球,题目答案是唯一的:B


某极地考察团从A点沿东北方向抵达B(如下图)抵达之日,发觉B地出现极昼现象,并发觉当日太阳正位于B地地平线上(如下图),现在北京时刻为10:20(已知太阳直射点正在向北移动),回答23题。



2.当日A地正午太阳高度角为:
地地理位置为: 判断方式:因为在此以极点为中心的图中,A点沿东(地球只自转的方向)北方向抵达B地,即地球是逆时针方向旋转,故该地位于北半球,且抵达B地时B地出现极昼现象,并发觉当日太阳正位于B地地平线上,说明B点为当日出现极昼的最低纬度,因此太阳直射点的纬度为90°-82°=8°(北纬),(太阳直射点纬度与出现极昼或极夜纬度相加为90°)。A点正午太阳高度角为90°-76-8)°=22°,经度可按照题目中北京时刻来肯定(抵达B地时本地地方时为0点,因为B点正值极昼、太阳现在正在的B点地平面上。)下图为有地平面的太阳的视运动图。
答案:° °N、60°W

4.右图为某日某地地理研究性学习小组绘出的太阳视运动图,已知当太阳位于甲地时,北京时刻为6时,回答:①本地的纬度为:②此日6时南极的太阳高度角是:


判断方式:因此地出现极昼,且最小太阳高度为0°,说明本地为出现极昼的最低纬度,设为X°,则太阳直射点纬度为90-X°,二者纬度相隔((90-X-X°。按照正午太阳高度角计算公式,40°=90°-((90-X-X°,求得本地纬度为70°N。极点一日当中太阳高度角维持不变,故此日6点南极点的太阳高度角为-20°。

答案:①本地的纬度为:70°N

②南极点的太阳高度角为-20°。


精华太阳视运动及做题技能

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