陳得保
摘 要:日出日落現(xiàn)象雖是非常日常的現(xiàn)象,但由于人們受活動(dòng)范圍的地域局限性影響,不可能觀察到各地各時(shí)間日出日落的方位情況。同時(shí)日出日落方位問(wèn)題也是高三地理教學(xué)中的一大重點(diǎn)和難點(diǎn),要想掌握這一知識(shí)點(diǎn)需要重點(diǎn)把握日出方位點(diǎn),日落方位點(diǎn)和正午太陽(yáng)方位點(diǎn)等問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:日出;日落;方位;再認(rèn)識(shí)
中圖分類(lèi)號(hào):G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9132(2017)06-0238-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2017.06.153
一、正午太陽(yáng)高度角最大時(shí)太陽(yáng)的方位
當(dāng)觀測(cè)者位于太陽(yáng)直射點(diǎn)所在的緯線以北時(shí)(不論南北半球,且除極晝極夜范圍),正午太陽(yáng)位于觀測(cè)者的正南位置;而當(dāng)觀測(cè)者位于太陽(yáng)直射點(diǎn)所在的緯線以南時(shí)(不論南北半球,且除極晝極夜范圍),正午太陽(yáng)位于觀測(cè)者的正北位置。如太陽(yáng)直射10°N時(shí),觀測(cè)者位于10°N~90°N任一地點(diǎn)觀測(cè),正午太陽(yáng)位于正南方向;而觀測(cè)者位于10°N~0°~80°S任一地點(diǎn)觀測(cè),正午太陽(yáng)位于正北方向。
二、太陽(yáng)直射點(diǎn)位于赤道時(shí)的日出日落方位
當(dāng)太陽(yáng)直射赤道時(shí),為春分日或秋分日,此日全球各地均晝夜平分,6時(shí)日出,18時(shí)日落,觀測(cè)者無(wú)論何地(除南北極點(diǎn)),觀測(cè)到的均是日出正東,日落正西,正午太陽(yáng)如前所述。
三、日出日落方位角問(wèn)題
日出日落方位角指日出日落地點(diǎn)與觀測(cè)者之間所形成的平面夾角,在赤道地區(qū)觀測(cè),方位角等于太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯線上的緯度;而在其他地區(qū)觀測(cè),如夏至日,觀測(cè)者位于23°26′N(xiāo)~66°34′N(xiāo)任一位置觀測(cè),其方位角為:東偏北A,其算法為:SinA=Sinθ/Cosφ,其中,A為日出日落方位角,θ為太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度,φ為觀測(cè)者當(dāng)?shù)鼐暥?,且?3°26′N(xiāo)~66°34′N(xiāo)之間,觀測(cè)者緯度越高,其方位角越大,觀測(cè)者位于0°~66°34′S任一位置觀測(cè),其方位角亦如此;而在極晝范圍內(nèi)觀測(cè),由于日出日落方位均位于正南或正北,故方位角為東偏北90°或東偏南90°。
四、觀測(cè)者位于赤道上而日期不同的日出日落方位
觀測(cè)者位于赤道,太陽(yáng)直射點(diǎn)直射赤道時(shí),太陽(yáng)從正東方向垂直升起,從正西方向垂直落下,正午太陽(yáng)在天頂;當(dāng)太陽(yáng)直射點(diǎn)位于北半球時(shí),太陽(yáng)從東北方向垂直升起,從西北方向垂直落下,正午太陽(yáng)在正北;當(dāng)太陽(yáng)直射點(diǎn)位于南半球時(shí),太陽(yáng)從東南方向垂直升起,從西南方向垂直落下,正午太陽(yáng)在正南。
五、太陽(yáng)直射點(diǎn)位于北半球時(shí)的日出日落方位
首先,討論當(dāng)太陽(yáng)直射點(diǎn)位于北回歸線(即夏至日)時(shí)日出日落情況。當(dāng)太陽(yáng)直射點(diǎn)位于北回歸線(即夏至日)時(shí),觀測(cè)者位于23°26′N(xiāo)~66°34′N(xiāo)任一位置觀測(cè)到的日出日落方位為:日出東北,日落西北,正午太陽(yáng)在正南,且緯度越高,日出日落方位角越大,正午太陽(yáng)高度角越?。挥^測(cè)者位于0°~66°34′S任一位置觀測(cè)到的日出日落方位為:日出東北,日落西北,正午太陽(yáng)在正北,且緯度越高,日出日落方位角越大,正午太陽(yáng)高度角越??;觀測(cè)者位于0°~23°26′N(xiāo)任一位置觀測(cè)到的日出日落方位為:日出東北,日落西北,正午太陽(yáng)在正北,且緯度越高,日出日落方位角越大,正午太陽(yáng)高度角越大。
其次,討論當(dāng)太陽(yáng)直射點(diǎn)位于赤道與北回歸線之間時(shí)的日出日落情況。當(dāng)太陽(yáng)直射點(diǎn)位于赤道與北回歸線之間時(shí),可參考當(dāng)太陽(yáng)直射點(diǎn)位于北回歸線(即夏至日)時(shí)日出日落情況,只不過(guò)觀測(cè)者所處緯度稍有變化而已。
六、太陽(yáng)直射點(diǎn)位于南半球時(shí)的日出日落方位
首先,討論當(dāng)太陽(yáng)直射點(diǎn)位于南回歸線(即冬至日)時(shí)日出日落情況??蓞⒖继?yáng)直射點(diǎn)位于北回歸線(即夏至日)時(shí)日出日落情況,只不過(guò)可以把“北”通通改為“南”則可。
其次,討論當(dāng)太陽(yáng)直射點(diǎn)位于赤道與南回歸線之間時(shí)的日出日落情況??蓞⒖籍?dāng)太陽(yáng)直射點(diǎn)位于赤道與北回歸線之間時(shí)的日出日落情況。也是把“北”通通改為“南”則可。
七、觀測(cè)者位于極夜范圍內(nèi)時(shí)的日出日落方位
在極夜范圍內(nèi)是看不到太陽(yáng)的,所以亦無(wú)日出日落方位問(wèn)題。但在出現(xiàn)極夜的最低緯線上,在正午12點(diǎn)可以看到太陽(yáng),且同時(shí)屬日出日落,在南半球,方位在正北地平線上,而在北半球,方位在正南地平線上。
八、觀測(cè)者位于極晝范圍內(nèi)時(shí)的日出日落方位
以夏至日和冬至日為例,其余時(shí)間與二至日特點(diǎn)類(lèi)同,這里不再詳述。
夏至日時(shí),即太陽(yáng)直射點(diǎn)位于北回歸線時(shí),北極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝,在北極圈上觀測(cè),日出正北,時(shí)間為0:00時(shí),太陽(yáng)高度角為0°,而后太陽(yáng)向東北向移動(dòng),并且太陽(yáng)高度角逐漸增大,至6:00時(shí)位于正東,而后太陽(yáng)向東南向移動(dòng),至12:00時(shí)位于正南,太陽(yáng)高度角達(dá)到一天中最大,為46°52′,而后太陽(yáng)向西南向移動(dòng),且太陽(yáng)高度角逐漸減小,至18:00時(shí)位于正西,而后太陽(yáng)向西北向移動(dòng),至0:00時(shí)位于正北,太陽(yáng)高度角達(dá)到一天中最小,太陽(yáng)高度角為0°,屬日落。當(dāng)觀測(cè)者從北極圈向北極點(diǎn)靠近時(shí),太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)方向不變,0:00時(shí)即子夜時(shí)太陽(yáng)仍在正北,12:00時(shí)仍位于正南,但子夜時(shí)太陽(yáng)高度大于0°,且觀測(cè)者緯度越高子夜時(shí)太陽(yáng)高度越大,而正午太陽(yáng)高度卻在不斷變小,當(dāng)觀測(cè)者位于北極點(diǎn)上時(shí),太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)軌跡為與地平圈平行的圓,而且不論幾點(diǎn),太陽(yáng)高度角均為23°26′。
冬至日時(shí),即太陽(yáng)直射點(diǎn)位于南回歸線時(shí),南極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝,在南極圈上觀測(cè),日出正南,時(shí)間為0:00時(shí),太陽(yáng)高度角為0°,而后太陽(yáng)向東南向移動(dòng),且太陽(yáng)高度角逐漸增大,至6:00時(shí)位于正東,而后太陽(yáng)向東北向移動(dòng),至12:00時(shí)位于正北,太陽(yáng)高度角達(dá)到一天中最大,為46°52′,而后太陽(yáng)向西北向移動(dòng),且太陽(yáng)高度角逐漸減小,至18:00時(shí)位于正西,而后太陽(yáng)向西南向移動(dòng),至0:00時(shí)位于正南,太陽(yáng)高度角達(dá)到一天中最小,太陽(yáng)高度角為0°,屬日落。當(dāng)觀測(cè)者從南極圈向南極點(diǎn)靠近時(shí),太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)方向不變,0:00時(shí)即子夜時(shí)太陽(yáng)仍在正南,12:00時(shí)仍位于正北,但子夜時(shí)太陽(yáng)高度大于0°,且觀測(cè)者緯度越高子夜時(shí)太陽(yáng)高度越大,而正午太陽(yáng)高度卻在不斷變小,當(dāng)觀測(cè)者位于南極點(diǎn)上時(shí),太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)軌跡為與地平圈平行的圓,而且不論幾點(diǎn),太陽(yáng)高度角均為23°26′。
總之,搞清太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)即日出日落方位問(wèn)題,重點(diǎn)把握“三點(diǎn)”即可,三點(diǎn),即日出方位點(diǎn),日落方位點(diǎn)和正午太陽(yáng)方位點(diǎn),地球光照?qǐng)D有關(guān)問(wèn)題便可化難為易,化繁為簡(jiǎn),可以說(shuō)有一本弄通,觸類(lèi)旁通之效。
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