關(guān)于繞日公轉(zhuǎn)一周太陽(yáng)直射點(diǎn)移動(dòng)規(guī)律的思考

李瑞華

南北回歸線度數(shù)為什么是23°26′，怎樣理解太陽(yáng)的直射點(diǎn)，太陽(yáng)直射點(diǎn)為什么是在南北回歸線間往返移動(dòng)？對(duì)該知識(shí)的理解程度，直接關(guān)系到對(duì)后邊要學(xué)習(xí)的地球運(yùn)動(dòng)的地理意義的理解（如晨昏線的移動(dòng)軌跡，正午太陽(yáng)高度和晝夜長(zhǎng)短的變化規(guī)律等地球運(yùn)動(dòng)的地理意義）。那怎樣更好地理解太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)規(guī)律？根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，筆者談?wù)勛约旱囊稽c(diǎn)拙見(jiàn)。

要理解好地球繞日公轉(zhuǎn)直射點(diǎn)移動(dòng)規(guī)律問(wèn)題，首先，要知道什么是太陽(yáng)的直射點(diǎn)。太陽(yáng)直射點(diǎn)即太陽(yáng)光線的延長(zhǎng)線過(guò)地心與地球表面的交點(diǎn)，直射點(diǎn)處太陽(yáng)光線與地平面垂直（圖1），加地球的自轉(zhuǎn)，直射點(diǎn)所在緯線即該日直射緯度，即不同時(shí)刻直射該緯線的不同位置。其次，理解為什么太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯度在地球表面是不固定的，根本原因就是黃赤交角的存在（圖2）。

地球在公轉(zhuǎn)的過(guò)程中，地軸的空間指向和黃赤交角的大小，在一定時(shí)期內(nèi)可以看作是不變的。因此在公轉(zhuǎn)軌道上的不同位置，地表接受太陽(yáng)垂直照射的點(diǎn)是有變化的。地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的過(guò)程中，太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度位置變化如圖3所示。我們把不同位置太陽(yáng)直射點(diǎn)所在的緯度位置標(biāo)繪在圖2當(dāng)中，即圖2中的相應(yīng)各點(diǎn)。（注：必備的背景知識(shí)是緯度的劃分）

順著地球公轉(zhuǎn)方向看起（可以想象著把圖2拿到圖3的相應(yīng)位置來(lái)看）：直射點(diǎn)A處，太陽(yáng)直射赤道平面與黃道平面的交點(diǎn)上，也就是赤道，即春分（據(jù)下一位置直射點(diǎn)進(jìn)入北半球）。（注：文中所有節(jié)氣均為北半球的節(jié)氣）

從A點(diǎn)到B點(diǎn)之間以E點(diǎn)為例，太陽(yáng)直射點(diǎn)如圖中的E點(diǎn)，太陽(yáng)直射點(diǎn)移動(dòng)到了赤道平面以北;太陽(yáng)直射點(diǎn)移至B點(diǎn)時(shí)，可以看出B點(diǎn)在赤道以北黃道平面與赤道平面最大夾角的位置上（圖2 B點(diǎn)），這也就是太陽(yáng)直射的最北端，直射緯度正好是黃赤交角的度數(shù)，北緯23°26′，即夏至。過(guò)了此日，太陽(yáng)直射點(diǎn)就南移，所以也就是到達(dá)北緯23°26′后回歸，因此，我們把北緯23°26′稱為北回歸線。

從B點(diǎn)到C點(diǎn)之間以F點(diǎn)為例，太陽(yáng)直射點(diǎn)如圖中的F點(diǎn)，太陽(yáng)直射點(diǎn)移動(dòng)到了赤道與北回歸線之間的緯度;到C點(diǎn)，太陽(yáng)直射赤道平面與黃道平面的交點(diǎn)上，也就是赤道，即秋分（據(jù)下一位置直射點(diǎn)進(jìn)入南半球）。

從C點(diǎn)到D點(diǎn)之間以G點(diǎn)為例，太陽(yáng)直射點(diǎn)如圖2中的G點(diǎn)，太陽(yáng)直射點(diǎn)移動(dòng)到了赤道平面以南的某一緯度，但未達(dá)到最南端;到太陽(yáng)直射D點(diǎn)，可以看出D點(diǎn)在赤道以南黃道平面與赤道平面最大夾角的位置上（圖2中D點(diǎn)）這也就是太陽(yáng)直射的最南端，直射緯度正好是黃赤交角的度數(shù)，南緯23°26′，即冬至。過(guò)了此日，太陽(yáng)直射點(diǎn)就北移，所以也就是到達(dá)南緯23°26′后回歸，因此，我們把南緯23°26′稱為南回歸線。

從D點(diǎn)到A點(diǎn)之間以H點(diǎn)為例，太陽(yáng)直射點(diǎn)如圖中的H點(diǎn)，太陽(yáng)直射點(diǎn)移動(dòng)到了赤道與南回歸線之間的緯度;再回到A點(diǎn)，太陽(yáng)又一次直射赤道，即到了次年春分。太陽(yáng)直射點(diǎn)移動(dòng)經(jīng)歷了一個(gè)周期。

地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周，太陽(yáng)直射點(diǎn)經(jīng)歷了一個(gè)周期的變化，即依次經(jīng)歷了圖2中A-E-B-F-C-G-D-H-A的過(guò)程，繼而周而復(fù)始，太陽(yáng)直射點(diǎn)在南北回歸線間往返運(yùn)動(dòng)，我們可以用更為直觀的圖4來(lái)呈現(xiàn)。

通過(guò)圖4，可以直觀地看出太陽(yáng)直射點(diǎn)從直射赤道北移到北回歸線，后經(jīng)赤道南移至南回歸線，又再次北移到直射赤道，歷時(shí)365日5時(shí)48分46秒，即一個(gè)回歸年。

通過(guò)此案例的閱讀，我們就不難回答開(kāi)篇提出的問(wèn)題了。望讀者能對(duì)地球的公轉(zhuǎn)，建立起基本的空間結(jié)構(gòu)，對(duì)太陽(yáng)直射點(diǎn)移動(dòng)位置的周期變化有基本的認(rèn)識(shí)，為后面學(xué)習(xí)地球公轉(zhuǎn)的地理意義奠定基礎(chǔ)。