太陽視運動軌跡隨緯度的不同而變化,一些特殊緯度的太陽視運動更是高中階段考試的重點和難點,太陽視運動軌跡圖是幫助我們判別不同緯度太陽視運動很好的參考依據(jù),同時該類型圖也是高中自然地理部分的難點。筆者覺得在這里有必要認真研究和分析一下這個問題,相信只要找到研究太陽視運動軌跡圖的方法和規(guī)律,該難點就可以突破。
一、太陽視運動軌跡圖的觀察要素
1.日出日落的方位。某地日出日落的方位取決于太陽直射點所在的半球:若太陽直射點在北半球,則除極晝極夜地區(qū)外全球各地都是東北方日出、西北方日落;若太陽直射點在南半球,則除極晝極夜地區(qū)外全球各地都是東南方日出、西南方日落;北半球有極晝的地區(qū)(除極點外)發(fā)生極晝時太陽正北方升起、終日不落,南半球有極晝的地區(qū)(除極點外)發(fā)生極晝時太陽正南方升起、終日不落。
2.正午太陽高度。正午太陽高度即一天中中午12點(地方時)時的太陽高度,也是一天中的最大太陽高度,其計算公式是:H=90°-|緯度差|。緯度差,即太陽直射地與所求地之間的緯度差,若兩地位于同一半球則大值減小值即為緯度差;若兩地在不同半球,則緯度差為兩地緯度數(shù)值之和。例如:夏至日時太陽直射北回歸線,北京40°N的正午太陽高度:H=90°-|40°-23°26′|=73°26′。
3.正午太陽方位。正午太陽方位取決于太陽直射點與所在地的方位關系:若太陽直射點在所求地的南邊,則所求地正午太陽就在正南方;若太陽直射點在所求地的北邊,則所求地正午太陽就在正北方;若該地為太陽直射地,則正午太陽位于正頭頂。例如:夏至日時太陽直射北回歸線23°26′N,北京40°N此日正午太陽就位于正南方。
4.晝夜長短。某地晝夜長短取決于太陽直射點所在的半球:若太陽直射點在北半球,則北半球各地晝長夜短,越往北晝越長,北極圈及以北地區(qū)出現(xiàn)極晝;南半球各地晝短夜長,越往南晝越短,南極圈及以南地區(qū)出現(xiàn)極夜。若太陽直射點在南半球則相反。
二、一些特殊緯度的太陽視運動
1.赤道上兩分兩至日。赤道上:春秋分日時正東方日出、正西方日落,正午太陽高度H=90°,正午太陽位于正頭頂;夏至日東北方日出、西北方日落,正午太陽高度H=66°34′,正午太陽位于正北方;冬至日太陽東南方升起、西南方落下,正午太陽高度H=66°34′,正午太陽位于正南方;一年中晝夜始終等長。太陽視運動軌跡圖如右圖所示。 赤道地區(qū)
2.北回歸線以北及北極圈以南地區(qū),南回歸線以南及南極圈以北地區(qū)。北回歸線以北及北極圈以南地區(qū):春秋分日時太陽正東方日出、正西方日落,正午太陽位于正南方,此時晝夜等長;夏至日時太陽東北方日出、西北方日落,正午太陽位于正南方,此時晝長夜短;冬至日時東南方日出、西南方日落,正午太陽位于正南方,此時晝短夜長。南回歸線以南及南極圈以北地區(qū):春秋分日時正東方日出、正西方日落,正午太陽位于正北方,此時晝夜等長;夏至日時東北方日出、西北方日落,正午太陽位于正北方,此時晝短夜長;冬至日時東南方日出、西南方日落,正午太陽位于正北方,此時晝長夜短。太陽視運動軌跡圖如右圖所示。
3.北極圈以北地區(qū),南極圈以南地區(qū)。北極圈以北地區(qū)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象時:太陽正北方升起、終日不落,午夜時太陽位于正北方、太陽高度大于0°,正午太陽位于正南方;南極圈以南地區(qū)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象時:太陽正南方升起、終日不落,午夜時太陽位于正南方、太陽高度大于0°,正午太陽位于正北方。太陽視運動軌跡圖如右圖所示(以南極圈以南地區(qū)為例)。