江苏省常州新桥中学高中地理 小专题8 太阳运动轨迹 等太阳高度线图 鲁教版必修1.doc

江苏省常州新桥中学高中地理 小专题8 太阳运动轨迹 等太阳高度线图 鲁教版必修1.doc小专题8太阳运动轨迹等太阳高度线图一、北回归线以北到北极圈南回归线以南到南极圈一年太阳运动A5B3C3A3A1B2B1C2C1西南北东A4A2北东南西地平圈B1B3B2立杆点图2图1图1所示为北回归线以北到北极圈太阳周日视运动图,则:1、春秋分日,太阳运行轨迹如B曲线所示。此日,太阳从正东方向升起,正西方向落下,白天其它时段,太阳始终位于观察者(偏)南方天空。太阳高度越高,日影越短,由于太阳方位与日影朝向相反,此地日影日运动规律如图2所示。2、夏半年时,以夏至日为例,太阳运动轨迹如A曲线所示。此时,显然可从图中看出A1处时,太阳从东偏北方向升起,A5处时太阳从西偏北方向落下。从A1处开始,太阳视运动方位渐趋偏南,直到A2时,太阳位于观测地正东方,A3时位于正南方,A4时位于正西方,用日影图可表示如3。北东南西地平圈A1立杆点A2A5A4A3········北东南西地平圈立杆点C1C3C2····图3图43、冬半年时,以冬至日为例,太阳运行轨迹如C曲线所示。此日,C1时,太阳从东南方向升起,C2时太阳从西南方向落下,正午时(C3),太阳位于正南方,日影运动规律如图4所示南回归线以南到南极圈的一年太阳运动二、南北回归线之间地区太阳轨迹也是平行的,只不过正午时太阳有时位于观测者以北,有时位于观测者正头顶(正午太阳高度为90度,正午太阳高度为太阳与地平圈中心连线与地平圈夹角),有时位于观测者以南。赤道上每天都昼夜平分,太阳每天都垂直升落,但正午太阳高度并不同。其余位于回归线之间纬度太阳运动轨迹倾斜,但与地面夹角较大。例如:直射赤道时(春秋分时)图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代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。此时南北极点太阳始终位于地平线上,太阳高度角一直为零。三、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)。已经处于极昼的地方(不包括极点),太阳虽一直在地平圈以上,但仍有高度变化,正午时太阳最高,午夜时太阳最低,如图中a点。正午太阳高度可以计算,最小太阳高度可以通过直射点运动推算。由于太阳运动轨迹是平行的,正午太阳高度变化即为最小太阳高度变化,变化数值为直射点移动范围。例如:北纬80度地区,太阳直射点位于北纬10度时,该纬度正好出现极昼现象,最小太阳高度为0度,正午太阳高度为20度,夏至时,直射点位于北回归线,最大太阳高度为33°26′,最小太阳高度为13°26′。也就是增加多少纬度=增加多少太阳高度四、北极点和南极点的太阳视运动(1)北极点:一天内太阳高度不变,太阳高度可以通过正午太阳高度计算出来,从地平面向上看,太阳逆时针在地平面以上旋转,地平圈中心为观测者位置,即北极点,四周方向都是正南方向。(2)南极点:站在地平圈中心向上看,太阳顺时针在地平面以上旋转,地平圈中心为观测者位置,即南极点,四周方向都是正北方向。总结:⑴、从理论上讲,在两分日时,太阳直射赤道,全球各地太阳正东升,正西落(极点除外);⑵、北半球的夏半年,太阳直射点在北半球,全球各地太阳东北升,西北落,而且纬度越高,太阳升落的方位越偏北,南北半球均如此(极点和出现极昼夜的地方除外);⑶、北半球的冬半年,太阳直射南半球,全球各地太阳东南升,西南落,纬度越高,太阳升落的方位越偏南(极点和出现极昼夜的地方除外)。⑷、就某一地点而言,在太阳直射点向北运动期间,太阳升落的方位将日渐偏北;反之则日渐偏南。⑸、南北极点上,太阳高度在一天中是不变的(即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行),太阳在一天中没有明显的升起和落下。(6)从刚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)。同时这个范围内(不包括极昼圈,包括极点)一天之内太阳高度角的变化不再是从零开始。(7)太阳直射北半球时,除了一个地点——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:(以下时间均为地方时)6时以前位于东北方,6时位于正东方,6时~12时位于东南方,12时~18时位于西南方,18时位于正西方,18时以后位于西北方。(8)太阳直射南半球时,除了一个地点——南极点和两个时刻——有极昼现象