太阳视运动

太阳视运动

太阳视运动，是由于地球的自转，使位于地球上的人觉得太阳每天都是从东方升起，又在西方落下，从而认为是太阳绕地球的运动（严格的说，这是不成立的，毕竟日心说已经成为教科书采用的观点，所以不太可能出现上述最后一句的看法）

目录

1太阳视运动

2源材料例子

1太阳视运动

The sun looks at motion

太阳视运动，是由于地球的自转，使位于地球上的人觉得太阳每天都是从东方升起，又在西方落下，从而认为是太阳绕地球的运动（严格的说，这是不成立的，毕竟日心说已经成为教科书采用的观点，所以不太可能出现上述最后一句的看法）。但是，太阳视运动只是人的一种观测表示，也就是说以观测者为参考系（假定观测者保持相对静止），那么就是太阳

相对于观测者是运动的了，由此，才有下述例子。

例子1：二分日太阳直射赤道，所以，不论观测者身处南半球、北半球或者赤道上，由于光线是平行的（假定太阳光为平行光线，具体原因参见物理类论述。事实上，太阳光到达地球时，对于一般观测而言，可以视为平行光线），所以地球上受到阳光照射的每个点都会平行于主光线（为行文方便，个人假定直射所有受阳光照射的地方的中间纬度地区的光线为主光线【个人理解用，非学术性言论，但不妨碍本文的阐释】，二分日时，即是直射赤道的光线），而二分日，太阳直射赤道（换言之，赤道上的人认为太阳是从正东的地方出来的），所以地球上的人都会觉得太阳是从正东方向出来，正西方向落下。那么，从日出到日落，太阳被人观测并记录下来的运动轨迹就是太阳视运动。

例子2：我们假定我们在北京（40°N，116°E），时间正好是夏至日（为行文方便，不去推算每年夏至日的具体时间，以6月22日为夏至日），这一天，太阳直射北回归线（23°26′N），那么，由于光线是平行的，在赤道上的人们顺着赤道向东（正东方向）看，他们是看不到太阳的，因为太阳此时直射北回归线，在赤道的北方。同理，在北京的我们看到的太阳应该在北京纬度的北方，借助平面直角坐标系，我们可以很直观地看出此时太阳光线由东北向地面射来，换言之，我们看到的太阳从我们的东北方向升起。日落呢？同样，在同一天，光线是平行于纬线转的，所以当日落的时候，我们很容易看出：太阳在西北方向下山了。

例子3：同例子2条件，但时间改为冬至日（取12月22日），这一天，太阳直射南回归线，所以我们向正东方向看，看不到太阳，如果我们视线向右（就是我们向东南看），我们会发现直直射向我们的光线，所以我们看到的太阳在东南方向升起，同理在西南方向落下。

总结及应试技巧：太阳每天都是东边升起，西边落下。但随着光线直射纬度在南北半球之间移动，直射哪个半球，太阳就是从东__方向升起，西__方向落下的，换言之，直射北半球，太阳从东北方向升起，西北方向落下。

2源材料例子

以北京（40N，116E）为例，每年的3月21日（春分）和9月23（秋分）当日的太阳是从正东方升起，十二个小时后再从正西方落下．但，3月21日以后至9月23日前，每天的日出方位是东北方，日落方位是西北，正午太阳位于正南方天空，此时地表物体影子朝正北．9月23日以后至次年的3月21日，日出方位是东南方向，日落方位是西南方向，正午太阳仍然位于正南方天空．因此也产生了昼夜长短的变化．早晨，太阳从东方的地平线上升起，中午时升到最高位置，傍晚又向西方落下。人们感到太阳运行的轨道好似在天空中走过了一个弧形的半圆。太阳在天穹背景上的这种经天而行的运动被称为是太阳的周日视运动。实际上太阳在地平线之下还有另一半的弧形轨道，只是我们看不到罢了。在夜晚，我们还可以看到，所有的星星也都有这种东升西落的视运动现象。

不论是白天还是夜晚，尤其是晴朗的夜晚，当我们站在空旷的原野上，仰望天空、环顾四周时，总感到天空就象是一口巨大无比的半球形的“锅”扣罩着大地，日、月、星辰等各种

天体都好象是附着在这口“锅”的“内壁”上。这口“锅”在不断地旋转着，所有的天体也就随之而东升西落地运行着。

原创：太阳视运动的做题技巧

杜菊海

地球不停地自西向东自转，我们在地球上看，日月星辰是不停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。如何突破，在这里，我根据日常生活经验和课本理论知识，总结出以下做题技巧。

一、首先确定地平面上的方向

一般地面方向，我们用的是“十字架”的方向，即“上北下南、左西右东”。但若碰到有经纬网的地图或者有指向标的地图，则把“十字架”上的某个方向与经纬网的地图或者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，我们可以首先确定地平面上的方向。

二、根据太阳出没方向来确定地面的方向

由于地球不停地自西向东自转，因此引起了我们在地球上看太阳是东升西落。根据太阳升落方向可以确定地面上的方向。

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。

因此，本题中A点位于观测者的北方。

三、根据已知太阳直射点位置和当地纬度位置，来确定太阳视运动图中的方向；或已知不同节气某地纬度的正午太阳位置来确定图中方向。原理如下：

不同点观测正午太阳的位置

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。

四、根据日出方位判断季节

由于地球的自转和公转，引起了太阳直射点在南北回归线之间来回移动，导致了我们在地球上看太阳日出日落方位也不同。具体如下表：

太阳直射点日出方位日落方位

北半球冬半年南半球东南方，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。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。

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。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。

北半球春秋二分日赤道上正东方。正西方。

例：当北京日出东南时，其昼夜长短如何？

五、极点的太阳视运动情况

一日之中，认为极点太阳高度角没有变化，北半球围绕极点逆时针方向运动，南半球顺

时针方向运动。

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点某日发现太阳从正北升起，此时，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

判断方法：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，而题目答案是唯一的：B。

某极地考察团从A点沿东北方向到达B地（如下图），到达之日，发现B地出现极昼现象，并发现当日太阳正位于B地地平线上（如下图），此时北京时间为10:20（已知太阳直射点正在

向北移动），回答2～3题。

2.当日A地正午太阳高度角为：。

3.A地地理位置为：。

判断方法：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）北方向到达B 地，即地球是逆时针方向旋转，故该地位于北半球，且到达B地时B地出现极昼现象，并发现当日太阳正位于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°，经度可根据题目中北京时间来确定（到达B地时当地地方时为0点，因为B点正值极昼、太阳此时正在的B点地平面上。）下图为有地平面的太阳的视运动图。

答案：2.22°

3.76°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，北京时间为6时，回答：①当地的纬度为：②此日6时南极的太阳高度角是：

判断方法：因此地出现极昼，且最小太阳高度为0°，说明当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)°。根据正午太阳高度角计算公式，40°=90°-((90-X)-X)°，求得当地纬度为70°N。极点一日之中太阳高度角保持不变，故此日6点南极点的太阳高度角为-20°。

答案：①当地的纬度为：70°N

②南极点的太阳高度角为-20°。

几何法计算正午太阳高度角、太阳直射点纬度、当地纬度

姚清奎

正午太阳高度角、太阳直射点纬度、当地纬度三个变量中任意知二，就能求第三个，在这里谈谈如何用几何法来计算。

首先把一条经线作为数轴，正方向表示北纬0°到90°，负方向表示南纬0°到90°。然后再在数轴上构建一个直角三角形：太阳直射点纬度为直角三角形的直角顶点，当地纬度（北京）和太阳位置各为一个顶点。

1.已知：太阳直射点纬度、当地纬度。求：正午太阳高度。

例如：北京（40°N）夏至日的正午太阳高度是多少？

根据已知条件画出下图：

图中∠1就是北京的正午太阳高度，∠2等于所对边在数轴上两点间的距离（既北京和太阳直射点）

∠2＝40°N－23°26′N

∠1＝90°－∠2＝90°－(40°N－23°26′N)＝73°26′

2.已知：正午太阳高度角、当地纬度。求：太阳直射点纬度。

例如：一日测得北京（40°N）的正午太阳高度为30°，则此日太阳直射哪条纬线？

根据题意作出下图，则∠1＝30°，∠2＝90°－30°＝60°，即太阳直射点与北京在数轴的距离为60°，北京是40°N，则太阳直射点纬度为20°S。

另外，当地纬度在南北回归线之间时，太阳直射点可能是两个，数值小于等于23°26′都合理。

例如：某日测得A地（10°S）的正午太阳高度为78°，则此时太阳直射哪条纬线？

作图如下：∠1＝78°，∠2＝90°—78°＝12°

即太阳直射点与A地之间在数轴上的距离为12°，所以太阳直射点为2°N或22°S。

3.已知：正午太阳高度角、太阳直射点纬度。求：当地纬度。

例如：太阳直射10°N时，某地正午太阳高度角30°，此地所在纬度是多少？

画出下图，这样的地点可能有两个，数值小于等于90度都是合理的。

如图所示：∠1＝∠2＝90°—30°＝60°

即此地与太阳直射点10°N之间的距离等于60°，所以此地是70°N或50°S。

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。

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。

与直射点位置关系为：直射点所在半球，昼大于夜，且直射点纬度越高昼夜差异越大；直射点向某半球移动，该半球的白昼增长。

三、日出日落的太阳方位

人们常说：“太阳东升西没”。而且习惯以日出地平线的一点代表东方，日没地平线的一点代表西方。在人们的心目中，太阳的出没点是判断地面东西方向的标志。然而，严格地说来，仅把太阳的出没地点作为地平面正东正西方向的判断标准，这显然是不准确的。因为，在地球表面上，同一纬度地点的不同季节，或同一季节不同纬度，太阳在地平线上升没的地点均会发生明显的变化，除春秋分两天是全球各地都从正东方升起正西方落下外，其它日期不可能是在固定的正东点和正西点。那么，相对于地平线太阳到底出没在哪里？一年内太阳出没地点又是怎样变化的？

太阳的周日视运动，就是以地球自转的相反方向，随着天球旋转，以一太阳日为周期的自东向西的“巡天”运动。由于地球自转和公转等因素的制约，使太阳的周日视运动状况无时无地的发生变化，并导致太阳出没地点的相应变化。首先，太阳的周日运动与其它恒星的周日运动相比具有明显区别，即由于地球除了自转以外还存在着绕日公转，致使太阳以每天59 ′8″.196的速度沿着天球黄道作周年运动。很显然，太阳在黄道上的周年运动，必定会影响到太阳在黄道上年内位置的改变，使太阳在不同季节处在黄道上不同的位置进行着周日运动；同时，由于地球在公转中地轴相对其轨道面发生倾斜，黄道面相对于赤道面存在着23°26′的黄赤交角。于是，在某一纬度地点的地平面来观察太阳周日运动时，便产生着因时而异的太阳周日运动的季节变化，进而，太阳出没于地平线的方位也相应地发生这种季节变化。我们都知道在晨昏线上太阳的高度角为0度，可以表示日出、日落方位和时间。从图上可以看出夏至日这一天太阳光线的方向（代表太阳升起的方向）与纬线方向（代表东西方向）并不平行，而是呈一夹角，太阳光线出现在偏北方位。也就是说太阳升落方位并不与纬线平行，即不为正东和正西方位，而是偏北升落，并且与赤道的纬距越大偏北的角度越大，到南北极圈正好为正北升落，出现极昼极夜现象。

同样我们也可以从冬至太阳直射图中得出，太阳升落方位并不与纬线平行，即不为正东和正西方位，而是偏南升落。同样与赤道的纬距越大偏南的角度越大，到南北极圈正好为正南升落，出现极昼极夜现象。

只有在春秋分日时，太阳光线与纬线平行，太阳升落在正东和正西方位。

由此我们可以得到如下规律：

规律一：

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；太阳直射南半球，全球太阳从东偏南升起，西偏南落下；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。

四、正午太阳方位

如图所示北半球部分地区正午太阳朝向，其中a代表夏至日太阳光线，b代表春秋分日太阳光线，c 代表冬至日太阳光线（光线并不完全准确，只是示意光线）。

在北半球中高纬地区，一年四季正午太阳始终在正南方，这是因为我们在北回归线以北地区，太阳一年四季都直射在南面，所以我们一带为获得最多的太阳光照，房子一般“坐南朝北”。那么地球上其它地区正午太阳方位如何。热带地区正午太阳的方向一年中有时朝北，有时朝南，温带和寒带地区，一年中只朝向一个方向，北温带和北寒带太阳一直朝南，而南温带和南寒带太阳一直朝北，由此可推出正午太阳的方位与直射点的方位相同，与正午日影的方位相反。由此我们可以得出这么一个规律：

规律二：

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。

五、正午太阳高度

六、太阳视运动图

理解了以上五点，就可以理解太阳周日视运动与直射点之间的关系，并可以画出太阳的视运动图，如图：

根据规律二，对于南纬40度地区，直射点始终在南面，所以任何季节正午太阳都位于北方。根据规律一可得出：春分正东升正西落；夏至东北升西北落；冬至东南升西南落。直射点离当地越远太阳高度越大。

但是要注意的是南北回归线之间地区和此图有较大的差别，以赤道为例，如图：

七、太阳视运动图判断原则

1．对任一地而言，不同日期太阳周日视运动轨迹都是平行的。

2．昼夜长短比较，为地平面之上轨迹线与地平面之下轨迹线的比较。图中可见：春分昼夜等长；夏至昼长而夜短；冬至相反。

3．可确定正午太阳方位。如图，A点，太阳上中天；H为冬至日正午太阳高度（正午太阳与地平面中心点的连线和地平面之间的夹角）；地方时为12点；太阳位于正南方向。

4．根据日出日落方位（运动轨迹线与地平面东侧交点为日出，西侧为日落），可以确定直射点的大致范围和季节。图中可看出：正东升正西落，则直射点在赤道上，为春秋分日；东北升西北落，则直射点在北半球，为夏半年；东南升西南落，则直射点在南半球，为冬半年。5．可根据二分二至正午太阳位置确定当地的纬度范围。图中正午太阳始终在南面，所以此

地为北回归线以北。

6．利用正午太阳高度可确定太阳直射点的纬度位置或当地纬度（正午太阳高度=90°—直射点和当地的纬距）。如果H为30°，则纬距为60°，冬至日直射点在23°26′，所以当地纬度=60°—23°26′=36°34′N。

最新太阳视运动图解

太阳视运动图解 太阳在天空中的运动是我们日常生活中最容易观察到的自然现象之一,探讨它的运动规律可以培养我们的空间想象能力和逻辑思维能力。下面我们用图对它进行系统的解读。 一、地心天球 大家都有这样的感觉：我们站在地面上看天空，天空似乎是一个球面，日月星辰的东升西落表明，这个球面不但存在于地上，而且存在于地下，我们把这个球体叫天球。我们常用的天球是地心天球，即以地球的球心为球心，无限大为半径的假想球体。把地球座标系统无限扩大构成地心天球座标系统。如图1所示： 天赤道就是地球赤道无限扩大同天球相割而成的天球大圆，天赤道把天球分成南北两半球。地轴无限扩大叫天轴，它与天球相交两点分别叫天北极（p）和天南极(p′)。黄道是地球绕日公转轨道平面无限扩大，同天球相割而成的大圆。地平圈是通过地心且垂直与当地铅锤线的平面无限扩大同天球相割而成的大圆，地平圈把天球分成可见半球和不可见半球。地平圈上方向的确定方法，在地心天球上，除了极点外，任意地平圈与天赤道相交且平分，有两个交点，这两个交点就是当地正东方（E）和正西方（W）的标志。地平圈上与天赤道相距最远的两点距天北极（P）近的就是北点（N），距天南极(P′) 近的就是南点（S）。在北半球，面北背南左西右东，在南半球，面南背北左东右西。天赤道平面就是南北极点的地平圈。天球的旋转是地球自转的反映，与地球自转方向相反，自东向西，围绕天极旋转。看星空，在北半球，星星围绕北天极（p）逆时针旋转，在南半球，星星围绕南天极(p′)顺时针旋转。 二、太阳视运动

太阳在天空中的运动其实是地球自转和公转的综合反映。可以这样理解，由于地球公转，太阳每年在天球上做南北回归运动，由于地球自转，每天运动的轨迹是太阳直射点纬度间的某个纬线圈。在地面上看太阳在天空中的位置，主要取决于三个因素：当地的纬度（φ）、当天太阳直射点的纬度（δ）、当时的地方时（t）。地球上同一地点不同季节看到的太阳周日视运动圈是互相平行的，也就是该地地平圈上太阳每年在天球上南北运动的回归圈间的纬线圈。 三、日出日落方向 图2为赤道上一年中的太阳视运动，它们的太阳视运动圈是一系列相互平行的平面，并且是与地平圈垂直的。因为赤道上地平圈上的南北两点正好与天南极(p′)和北天极（p）重合。在赤道上，每 年春秋分太阳正东升正西落，从3月21到9月23 太阳东北升西北落；从9月23到次年3 月21太阳东南升西南落。 非极昼区，每年春秋分太阳也是正东升正西落，从3月21到9月23太阳东北升西北落；从9月23到次年3 月21太阳东南升西南落。图3、图4、图5、图6是各纬度的代表，同学们仔细看看，好好体会。

太阳视运动轨迹图解析

全球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晰，它牵涉到影子朝向、太阳高度角以及地方时的计算等知识，所以为大家所关注，这里就对全球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助。同时如有不对之处请各位指正，不胜感激。 一、前提知识储备 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，首先要把教材上二分二至日太阳照射图弄明白。 图1图2 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，图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以内的地方有意义； 3、有人有这样的误区“既然太阳光为平行光线，所以全球任何地点的太阳视方位是相同的。”，这个观点错在没有考虑“地球表面为曲面”的因素。 图4 图5 通过比较图4和图5，相信可以走出上面提到的误区。 二、把握三种情况六个区域 由于太阳视运动轨迹跟太阳直射点的关系，所以我们只分析太阳直射赤道、北半球、南半球这三种情况即可。 六个区域是根据太阳视运动轨迹的不同，把地球表面分为六个区域，分别是：赤道、直射点与刚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。

太阳视运动

太阳视运动 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）在太阳光的照射下，物体总会有自己的影子（除太阳直射的情况），影子的朝向与太阳方位相关。同一时间在不同纬度地区，太阳方位是不同的；同一纬度地区在不同时间，太阳方位也是不一样的。

太阳视运动轨迹图解析

全球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晰，它牵涉到影子朝向、太阳高度角以 及地方时的计算等知识，所以为大家所关注，这里就对全球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 帮助。同时如有不对之处请各位指正，不胜感激。 一、前提知识储备 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，首先要把教材上二分二至日太阳照射图弄明白。 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， 图 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以内的地方有意义； 3、有人有这样的误区“既然太阳光为平行光线，所以全球任何地点的太阳视方 位是相同的。”，这个观点错在没有考虑“地球表面为曲面”的因素。 通过比较图 4 和图 5 ，相信可以走出上面提到的误区。 二、把握三种情况六个区域 由于太阳视运动轨迹跟太阳直射点的关系，所以我们只分析太阳直射赤道、 北半球、南半球这三种情况即可。 六个区域是根据太阳视运动轨迹的不同，把地球表面分为六个区域，分别是： 赤道、直射点与刚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。 N 图3

第八讲 太阳视运动轨迹图的判读方法与技巧

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。 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。

太阳视运动规律及运用

《科技与教育》2009.3.刊号：ISSN1007-3906；CN61-1302/D 太阳视运动规律及运用 湖北省武汉市新洲区第二中学张彩霞430413 一、太阳视运动规律 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）。 二、极地地区太阳视运动 1、极点上的太阳视运动：极点上，一天24小时，太阳始终高挂天空，其太阳高度不变，如图： 2、开始极昼地区的太阳视运动：0时开始，太阳位于当地地平线上（如果是北极地区，太阳位于正北方向；如果是南极地区，太阳位于正南方向），此时太阳高度角为0°，然后将慢慢增大，当地正午12时达最大。此时太阳高度H=90°-|φ-δ|，因此时φ+δ=90°，所以当地正午太阳高度H=180°-2φ=2δ。而后逐渐变小至24时又落到地平线上，此时H=0°。如图 3、极点与开始极昼地区之间的地区的太阳视运动：在极点与开始极昼地区之间的地区即 66°34′至90°之间，一日0时Q点开始时，太阳已位于当地地平线之上，之后，太阳高度逐渐增大，至当地正午P点时达最大。过后又逐渐减小一直到该地这一日结束时，太阳仍落于地平线上一定高度，太阳高度与0时升起时一样大，即Q点。P点正午太阳高度为H=90°-|φ-δ|，Q点太阳高度为H=φ+δ-90°

三、运用 1、根据日出日落方位判断季节： 根据日出日落方位判断季节或时间：日出东北，日落西北时，北半球为夏半年（南半球为冬半年）；日出东南，日落西南时，南半球为夏半年（北半球为冬半年）；正东升起，正西落下，为春秋分。 例如；上图为某地太阳视运动图，判断①②③分别代表什么季节或时间。 解析：根据太阳总是东升西落知右侧为北方，左侧为南方，（早晨面向太阳，左侧为北方）判断。①太阳从东南升起，西南落下为北半球冬季；②正东升起，正西落下为春秋分；③东北升起，西北落下，为北半球夏季。 2、比较太阳视运动规律，判断该地所处位置 相同：太阳有时东升西落；有时东北升，西北落；有时东南升，西南落。 不同：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，太阳终年在南方，说明丙地在北回归线以北。 3、根据昼长的长短判断该地所处位置。据图得到如下结论： E地太阳从东北升起，西北落下，应为北半球夏季，南半球为冬季，且 E地昼长大于12时，说明所处北半球；如果太阳从东北升起，西北落下，且昼长小于12小时则为南半球；F地太阳从东南升起，西南落下，应为北半球的冬季，南半球的夏季且昼长小于12时，说明F为北半球。

高频考点13--太阳视运动图

高频考点13 太阳视运动图 【母图导航】 太阳视运动模式图：右图反映的是太阳视运动轨迹图，太阳一天中东升西落，或全天不落。其中日出东方，日落西方，正午12点（地方时）时位于观察者的正南方或正北方。左图反映的是北半球北回归线以北地区某地一年中不同节气的太阳视运动轨迹。 【基本规律】 1、方向的判读：此处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。 ②在已知观测点位于北回归线以北或南回归线以南时，可以直接通过正午时太阳上中天的位置来判读南北方向。 2、观测点位于南北半球的判读

3、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）。 4、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。 ①若此轨迹为优弧，则表示观测点所在纬线此时昼长夜短； ②若此轨迹为劣弧，则表示观测点所在纬线此时昼短夜长； ③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； ④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，表示观测点为极点；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）。 5、二分二至的判读 ①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； ②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； ③若观测点位于赤道上，则正午太阳高度最小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。 6、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 日期日出方向日落方向春分（3月21日）至秋分（9月23日）东北西北

太阳周日视运动轨迹的绘制及计算

太阳周日视运动轨迹的绘制及计算 洛阳市第十九中学（471000） 王安周 本刊在2015年第17期发表《日出日落时间和方位的计算及太阳周日视运动轨迹示意图的制作方法》 [1]，经过仔细阅读发现一些值得商榷的地方，比如日出太阳方位计算公式、赤道上日出方位、太阳周日视 运动轨迹的绘制等。以地面观测者为中心，太阳“东升西落”，24小时绕地轴并随天球旋转一周，其在天球上运行的轨迹称为太阳周日视运动(简称太阳周日圈)。借助天球坐标体系，对其构成要素、特点和绘制方法进行量化分析，实现了对其运动轨迹路径图准确绘制。 一、太阳周日视运动轨迹探究 地球仪地轴水平横放，固定粉笔垂直放于地球仪表面，拨动地球仪自转一周，记录留下痕迹；多次重复上述操作且更换粉笔颜色，观察留下的笔迹。表明地球仅自转，不同季节太阳直射点运动轨迹均为平行于纬线圈的一系列圆圈，范围介于南北回归线之间（图1）。 图1 仅自转太阳直射点运动轨迹 图2太阳周日视运动在天球上的投影 地心天球是以地球球心为中心，以无限大为半径，内表面分布着各种各样天体的假想球体。为了研究方便，引入天球坐标体系，地球的地轴无限延伸与天球交点，分别为北天极和，地球的赤道平面无限伸延与天球交线，就是[2]。若以地面观察者为中心，观测者和太阳连线无限延长与天球的交点，若把一太阳日内这些交点用平滑曲线连接起来，就是太阳周日视运动的轨迹，其实质上就是一天中太阳直射点移动轨迹在天球上投影（图2）。 二、太阳周日视运动构成要素 为了准确描绘太阳视运动的轨迹，假设观察点所在纬度为?，太阳直射点所在纬度为δ，天球半径为 R ，在图2基础上绘制图3a 、3b 、3c 。图3a 表示北纬?的地平圈上二分二至日太阳视运动轨迹分布图，图 3b 为图3a 的侧视结构图，可以揭示不同季节太阳视运动在天球中的位置，图3c 为太阳视运动轨迹在地平圈上的立体图，更加清晰表示不同季节太阳在天球中的位置。根据图3中信息，对太阳周日视运动的构成要素及其特点进行详细分析。 （1）平行：由图3a 可知，在天球坐标系中，不同季节的太阳周日视运动圈都平行于天赤道，因此，相对于同一地平圈而言，太阳周日视运动轨道面都相互平行[3]； 南回归线 赤 道 北回归线 粉笔 图3 北纬?的地平圈上二分二至日太阳视运动轨迹分布图、结构图和立体图 N E P O H C D G A 夏至 冬至 二分W C 冬至 夏至 天赤道 二分 北天极 南天极

太阳视运动图解析

太阳视运动图解析 一、日出、日落时间（地方时）与方位的关系 1．从理论上讲，在两分日，太阳直射在赤道，全球各地太阳正东升、正西落。（极点除外） 2．北半球夏半年（太阳直射北半球），全球各地（极昼、极夜的地方除外）太阳东北升、西北落，而且纬度越高，太阳升落的方位越偏北。 3．北半球冬半年（太阳直射南半球），全球各地（极昼、极夜的地方除外）太阳东南升、西南落，而且纬度越高，太阳升落的方位越偏南。 例：40°N 二分二至日太阳视运动图 a 表示夏至日太阳视运动图 b 表示春秋分日太阳视运动图 c 表示冬至日太阳视运动图 4．赤道处的太阳视运动（仍满足第2和第3规律） （1）北半球夏半年（太阳直射北半球），赤道处东北方向日出，西北方向日落。如图3，此时昼夜等长。（图中β为正午太阳高度角） （2）北半球冬半年（太阳直射南半球），赤道处东南方向日出，西南方向日落。如图4，此时昼夜等长。 16 14 18 6 8 10 12 南 北 西落 圈 平 地 东升 时 北 南 北 南图3 南 北图4

二、如何判断太阳视运动图中的东南西北方位？ ——根据上北下南，左西右东来判断 三、在南北极点上，太阳高度在一天中是不变的如下左图 四、知道极昼时最大值和最小值太阳高度，如何求解太阳直射点纬度？ 如图7，极昼时太阳高度最小值为a （即地方时为0：00时的太阳高度）， 太阳高度最大值为b （即地方时为12：00时的太阳高度）。此时太阳直射的地理纬 度为（a +b ）/2。 例：如图8此时太阳高度最小值为0，最大值为α，则此刻太阳直 射纬度为α/2 12：00 24：00 0： 00 夏至日北极点太阳高度图 12：00 24：00 0： 00 直射 纬线北极点太阳高度图 20° N 0图7 α 图8

太阳视运动轨迹图解析

太阳视运动轨迹图解析-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

全球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晰，它牵涉到影子朝向、太阳高度角以及地方时的计算等知识，所以为大家所关注，这里就对全球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助。同时如有不对之处请各位指正，不胜感激。 一、前提知识储备 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，首先要把教材上二分二至日太阳照射图弄明白。 图1图2 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，图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以内的地方有意义； 3、 有人有这样的误区“既然太阳光为平行光线，所以全球任何地点的太阳视方位是相同的。”，这个观点错在没有考虑“地球表面为曲面”的因素。 图4 图5 通过比较图4和图5，相信可以走出上面提到的误区。 二、把握三种情况六个区域 由于太阳视运动轨迹跟太阳直射点的关系，所以我们只分析太阳直射赤道、北半球、南半球这三种情况即可。 六个区域是根据太阳视运动轨迹的不同，把地球表面分为六个区域，分别是：赤道、直射点与刚好出现极昼的纬线圈之间（为了方便，以下简称极昼

全球全年太阳视运动轨迹图解析

全球全年太阳视运动轨迹图解析 2009-05-14 08:50:25| 分类：地理学习技巧| 标签：|字号大中小订阅 注：有同学对于《3年高考2年模拟》第31页日出日落方位的总结不是很明白，实际上这就涉及到大阳视运动的问题。摘录的文章用图文详细阐述了太阳视运动轨迹图，以及日出日落方位的问题，其最后的结论和教材上的是一致的。希望通过这篇文章，能更好地理解这个问题。地球运动这一章应该是地理这门学科当中难度较大的，各地高考基本上每年都有，分值4-8分左右，难度可上可下，特别能考查能力。应当重视。 全球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晰，它牵涉到影子朝向、太阳高度角以及地方时的计算等知识，所以为大家所关注，这里就对全球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助。同时如有不对之处请各位指正，不胜感激。 一、前提知识储备 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，首先要把教材上二分二至日太阳照射图弄明白。 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，图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以内的地方有意义； 3、有人有这样的误区“既然太阳光为平行光线，所以全球任何地点的太阳视方位是相同的。”，这个观点错在没有考虑“地球表面为曲面”的因素。