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    太陽的周日視運動

    2009-08-16 01:48:16周曉蘭
    地理教育 2009年5期
    關(guān)鍵詞:晝長赤道緯度

    周曉蘭

    每天看到的太陽東升西落現(xiàn)象,是地球自轉(zhuǎn)的反映,稱之為太陽的周日視運動。準確地說,太陽的周日視運動方向應(yīng)是自東向西運動(繞地軸)。如圖1為地心天球,圖中a、b、c分別表示二分、二至日的太陽周日視運動路徑,彼此平行,與地軸垂直。二分日太陽視運動軌跡與天赤道重合。

    一、不同緯度太陽的周日視運動

    (1)在赤道,太陽的視運動軌跡與地平面垂直(如圖2)。

    (2)在極點,太陽的視運動軌跡與地平面平行。因此可以認為在一天中,太陽高度不變,其(正午)太陽高度的大小等于直射點的地理緯度(如圖3)。

    (3)其它緯度地區(qū),太陽的周日視運動軌跡與地平面斜交,太陽的周日視運動平面與地平面之間的夾角大小(即:分時的正午太陽高度)與該地的地理緯度互余。(如圖4、圖5、圖6)。

    二、不同日期太陽視運動

    (1)二分日:除極點外,各地在二分日都是太陽從正東方升起,正西方落下。

    (2)夏至日(北半珠):北極圈以北(極點除外,極點一天中太陽無升落)地區(qū),太陽從正北升起,又在正北落下,太陽仍在地平線以上,太陽的最低高度為:h=δ+σ-90°(0時的太陽高度,0為太陽直射點的地理緯度,σ為當?shù)氐牡乩砭暥?。而其它地區(qū),太陽均是從東北升起,西北落下。太陽出沒的方位角與緯度有關(guān),對于赤道而言,太陽偏北23.5°,其它地區(qū)隨緯度的增加而增大。

    (3)冬至日(北半球):北極圈以北的地區(qū),為極夜。南極圈以南(南極點除外)地區(qū),太陽從正南升起,又在正南落下,太陽仍在地平線以上,太陽的最低高度為:h=δ+φ-90°(0點時的太陽高度。8為太陽直射點的地理緯度,耳為當?shù)氐牡乩砭暥?。而其它地點,太陽均是從東南升起,西南落下,太陽出沒的方位角與緯度有關(guān),對于赤道而言,偏南23.5°,其它地區(qū)隨緯度的增加而增大。不同的日期,各地正午時太陽位于正南方(直射點以北地區(qū))或正北方(直射點以南地區(qū))或天頂(直射點)。

    三、太陽的視運動與晝長

    從前面的圖中可以看出,太陽的視運動軌跡圈處在地平面以上的部分,如果弧長等于180°,此地晝長12小時(二分日);如果弧長大于180°,此地晝長大于12小時(夏半年);如果弧長小于180°,此地晝長小于12小時(冬半年)。也可根據(jù)日出或日落時間,計算晝長。

    四、太陽視運動與正午太陽高度

    從圖上可以看出,各地(回歸線之間地區(qū)除外)正午太陽高度夏至最大,冬至最小,二分居中?;貧w線之間的地區(qū),如赤道,二分日正午太陽高度最大,二至日最??;其它地區(qū),直射時最大,冬至日最小。

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