太阳视运动图
1、首先,太阳光直射地球某一点,是个瞬间;地球一直在运动,直射点也一直在运动,光线不是一天都直射一条固定的纬线。太阳直射点的移动速度可求——从南回归线到北回归线共有46°52′,则46°52′÷365≈7′42〃。每年的6月21日或22日,太阳到达黄经90度,是夏至节气;今年夏至准确时间为北京时间6月21日7时09分。
2、其次,地球在任何时刻的昼半球和夜半球是等大的半个地球表面,因此必须考虑球面的因素。太阳因为距离地球远且体积巨大,因此把阳光看成是平行的。下图是夏至日直射图,太阳光线平行,在晨线上南北半球各有一个地点,此时太阳是在这两个地点的东北方向。
参考冬至日光照图,是不是得出此日北京、开普敦的日出方向为东南。
3、太阳视运动图反映了观察者在一天中看到太阳在天空运动的轨迹,与实践是一致的,同时建议你仔细观察一下暑假里居住地的日出和日落方位,增强实际的理解记忆。
高中地理问题 问夏至日海南岛的太阳视运动图像?
地方时6时正东是在二分日,以及太阳直射点在海南岛和赤道之间时海南岛会有正东正西时刻。夏至日海南岛没有正东时刻。太阳视运动东北升,正午正北,西北落。如图。
道理和北回归线以北地区冬至日东南升,正午正南,西南落是一样的,没有正西正东的时候。
关于高中地理太阳视运动的知识,有直射地区的太阳视运动是怎样的?
地球运动部分的知识点,尤其是太阳视运动对于一般高中学生而言较难理解,因为缺乏空间想象能力,且高中地理教材对于该块内容几乎是空白,而在高考中对太阳视运动有一定的要求,掌握和理解太阳视运动规律有利于解决地球运动的知识点,所以笔者认为掌握一定的太阳视运动知识是有必要的。
太阳视运动规律一般与直射点位置联系在一起,太阳视运动可以分为周日视运动与周年视运动。这里我们研究不同地区,不同季节的太阳周日视运动状况。一、太阳周日视运动周期地球自西向东的自转,从地球上看地球以外的任何天体都有东升西落的周日运动。以恒星为参考体的自转周期,即恒星的周日运动周期,定义为恒星日,再划分为恒星时,分,秒,构成恒星时系统。以太阳为参考体的自转周期,即太阳的周日运动周期,定义为太阳日,再划分为太阳时,分,秒,构成太阳时系统。两者的时间差异在于地球在自转的同时也在绕太阳公转。二、昼夜长短状况高中地理教学中,我们经常利用昼弧长除以150来表示昼长,如果太阳视运动轨迹在地平线之上(此时为昼)的长度大于半个圆,则昼大于夜,反之昼短于夜;如果始终在地平线之上为极昼,反之为极夜。与直射点位置关系为:直射点所在半球,昼大于夜,且直射点纬度越高昼夜差异越大;直射点向某半球移动,该半球的白昼增长。三、日出日落的太阳方位人们常说:“太阳东升西没”。而且习惯以日出地平线的一点代表东方,日没地平线的一点代表西方。在人们的心目中,太阳的出没点是判断地面东西方向的标志。然而,严格地说来,仅把太阳的出没地点作为地平面正东正西方向的判断标准,这显然是不准确的。因为,在地球表面上,同一纬度地点的不同季节,或同一季节不同纬度,太阳在地平线上升没的地点均会发生明显的变化,除春秋分两天是全球各地都从正东方升起正西方落下外,其它日期不可能是在固定的正东点和正西点。那么,相对于地平线太阳到底出没在哪里?一年内太阳出没地点又是怎样变化的? 太阳的周日视运动,就是以地球自转的相反方向,随着天球旋转,以一太阳日为周期的自东向西的“巡天”运动。由于地球自转和公转等因素的制约,使太阳的周日视运动状况无时无地的发生变化,并导致太阳出没地点的相应变化。首先,太阳的周日运动与其它恒星的周日运动相比具有明显区别,即由于地球除了自转以外还存在着绕日公转,致使太阳以每天59 ′8″.196的速度沿着天球黄道作周年运动。很显然,太阳在黄道上的周年运动,必定会影响到太阳在黄道上年内位置的改变,使太阳在不同季节处在黄道上不同的位置进行着周日运动;同时,由于地球在公转中地轴相对其轨道面发生倾斜,黄道面相对于赤道面存在着23°26′的黄赤交角。于是,在某一纬度地点的地平面来观察太阳周日运动时,便产生着因时而异的太阳周日运动的季节变化,进而,太阳出没于地平线的方位也相应地发生这种季节变化。我们都知道在晨昏线上太阳的高度角为0度,可以表示日出、日落方位和时间。从图上可以看出夏至日这一天太阳光线的方向(代表太阳升起的方向)与纬线方向(代表东西方向)并不平行,而是呈一夹角,太阳光线出现在偏北方位。也就是说太阳升落方位并不与纬线平行,即不为正东和正西方位,而是偏北升落,并且与赤道的纬距越大偏北的角度越大,到南北极圈正好为正北升落,出现极昼极夜现象。同样我们也可以从冬至太阳直射图中得出,太阳升落方位并不与纬线平行,即不为正东和正西方位,而是偏南升落。同样与赤道的纬距越大偏南的角度越大,到南北极圈正好为正南升落,出现极昼极夜现象。只有在春秋分日时,太阳光线与纬线平行,太阳升落在正东和正西方位。由此我们可以得到如下规律:规律一:①太阳的升落偏移位置与直射点的南北半球位置有关:太阳直射北半球,全球太阳从东偏北升起,西偏北落下;太阳直射南半球,全球太阳从东偏南升起,西偏南落下;春秋分两天,全球太阳从正东升起,正西落下。②同一纬度地区,直射点纬度越高,升落方位越偏北或偏南。③同一季节(直射点纬度不变),纬度越高的地区,升落越偏北或偏南,到极昼极夜处成正北或正南升落。四、正午太阳方位如图所示北半球部分地区正午太阳朝向,其中a代表夏至日太阳光线,b代表春秋分日太阳光线,c 代表冬至日太阳光线(光线并不完全准确,只是示意光线)。在北半球中高纬地区,一年四季正午太阳始终在正南方,这是因为我们在北回归线以北地区,太阳一年四季都直射在南面,所以我们一带为获得最多的太阳光照,房子一般“坐南朝北”。那么地球上其它地区正午太阳方位如何。热带地区正午太阳的方向一年中有时朝北,有时朝南,温带和寒带地区,一年中只朝向一个方向,北温带和北寒带太阳一直朝南,而南温带和南寒带太阳一直朝北,由此可推出正午太阳的方位与直射点的方位相同,与正午日影的方位相反。由此我们可以得出这么一个规律:规律二:①太阳直射点以北地区,正午太阳在南方。②太阳直射点以南地区,正午太阳在北方。③太阳直射地区,正午太阳在正上方。五、正午太阳高度六、太阳视运动图理解了以上五点,就可以理解太阳周日视运动与直射点之间的关系,并可以画出太阳的视运动图,如图:根据规律二,对于南纬40度地区,直射点始终在南面,所以任何季节正午太阳都位于北方。根据规律一可得出:春分正东升正西落;夏至东北升西北落;冬至东南升西南落。直射点离当地越远太阳高度越大。但是要注意的是南北回归线之间地区和此图有较大的差别,以赤道为例,如图:七、太阳视运动图判断原则1.对任一地而言,不同日期太阳周日视运动轨迹都是平行的。2.昼夜长短比较,为地平面之上轨迹线与地平面之下轨迹线的比较。图中可见:春分昼夜等长;夏至昼长而夜短;冬至相反。3.可确定正午太阳方位。如图,A点,太阳上中天;H为冬至日正午太阳高度(正午太阳与地平面中心点的连线和地平面之间的夹角);地方时为12点;太阳位于正南方向。4.根据日出日落方位(运动轨迹线与地平面东侧交点为日出,西侧为日落),可以确定直射点的大致范围和季节。图中可看出:正东升正西落,则直射点在赤道上,为春秋分日;东北升西北落,则直射点在北半球,为夏半年;东南升西南落,则直射点在南半球,为冬半年。5.可根据二分二至正午太阳位置确定当地的纬度范围。图中正午太阳始终在南面,所以此地为北回归线以北。6.利用正午太阳高度可确定太阳直射点的纬度位置或当地纬度(正午太阳高度=90°—直射点和当地的纬距)。如果H为30°,则纬距为60°,冬至日直射点在23°26′,所以当地纬度=60°—23°26′=36°34′N。关于高中太阳视运动图的解析
太阳在天空中的运动是我们日常生活中最容易观察到的自然现象之一,探讨它的运动规律可以培养我们的空间想象能力和逻辑思维能力。下面我们用图对它进行系统的解读。
一、 地心天球大家都有这样的感觉:我们站在地面上看天空,天空似乎是一个球面,日月星辰的东升西落表明,这个球面不但存在于地上,而且存在于地下,我们把这个球体叫天球。我们常用的天球是地心天球,即以地球的球心为球心,无限大为半径的假想球体。把地球座标系统无限扩大构成地心天球座标系统。如图1所示:天赤道就是地球赤道无限扩大同天球相割而成的天球大圆,天赤道把天球分成南北两半球。地轴无限扩大叫天轴,它与天球相交两点分别叫天北极(p)和天南极(p′)。黄道是地球绕日公转轨道平面无限扩大,同天球相割而成的大圆。地平圈是通过地心且垂直与当地铅锤线的平面无限扩大同天球相割而成的大圆,地平圈把天球分成可见半球和不可见半球。地平圈上方向的确定方法,在地心天球上,除了极点外,任意地平圈与天赤道相交且平分,有两个交点,这两个交点就是当地正东方(E)和正西方(W)的标志。地平圈上与天赤道相距最远的两点距天北极(P)近的就是北点(N),距天南极(P′) 近的就是南点(S)。在北半球,面北背南左西右东,在南半球,面南背北左东右西。天赤道平面就是南北极点的地平圈。天球的旋转是地球自转的反映,与地球自转方向相反,自东向西,围绕天极旋转。看星空,在北半球,星星围绕北天极(p)逆时针旋转,在南半球,星星围绕南天极(p′)顺时针旋转。二、太阳视运动太阳在天空中的运动其实是地球自转和公转的综合反映。可以这样理解,由于地球公转,太阳每年在天球上做南北回归运动,由于地球自转,每天运动的轨迹是太阳直射点纬度间的某个纬线圈。在地面上看太阳在天空中的位置,主要取决于三个因素:当地的纬度(φ)、当天太阳直射点的纬度(δ)、当时的地方时(t)。地球上同一地点不同季节看到的太阳周日视运动圈是互相平行的,也就是该地地平圈上太阳每年在天球上南北运动的回归圈间的纬线圈。三、日出日落方向图2为赤道上一年中的太阳视运动,它们的太阳视运动圈是一系列相互平行的平面,并且是与地平圈垂直的。因为赤道上地平圈上的南北两点正好与天南极(p′)和北天极(p)重合。在赤道上,每年春秋分太阳正东升正西落,从3月21到9月23 太阳东北升西北落;从9月23到次年3 月21太阳东南升西南落。非极昼区,每年春秋分太阳也是正东升正西落,从3月21到9月23太阳东北升西北落;从9月23到次年3 月21太阳东南升西南落。图3、图4、图5、图6是各纬度的代表,同学们仔细看看,好好体会。有极昼极夜区,每年春秋分太阳也是正东升正西落,未发生极昼极夜期间,在3月21到9月23 之内太阳东北升西北落;在9月23到次年3月21之内太阳东南升西南落。在极昼期间,太阳终日不落,但同一天太阳高度有变化,因而日出日落方向只有转折点,北半球为北方,南半球为南方。在极夜期间,太阳终日不见,位于地平圈以下。看图7、图8,以70°N为例,当太阳直射点在20°N至23°26′N移动期间,发生极昼,正北方为日出日落转折点(图7中A为6月22日的转折点)。当太阳直射点在20°S至23°26′S移动期间,发生极夜,太阳终日不见,位于地平圈以下。而70°S地区,当太阳直射点在20°S至23°26′S移动期间,发生极昼,正南方为日出日落转折点(图8中A为12月22日的转折点)。当太阳直射点在20°N至23°26′N移动期间,发生极夜,太阳终日不见,位于地平圈以下。因而高纬度地区,要了解日出日落方向,先要判断当天是否处在极昼极夜期间,然后再根据情况作出结论。极地地区,情况又不一样。图9、图10分别是北极点和南极点一年中看到的太阳视运动。它们是一系列与地平圈平行的平面组成。因为北极点的地平圈是天赤道,太阳直射点只有半年在北半球,所以在北极点只有从3月21日到9月23日的半年才可见太阳,由于北极点是北方的终点,因而地平圈的其他方向都是南方。南极的地平圈也是天赤道,太阳直射点只有半年在南半球,所以在南极点只有从9月23日到次年3月21日的半年才可见太阳,由于南极点是南方的终点,因而地平圈的其他方向都是北方。四、太阳方位和影子朝向日出日落方向考察的是两个特定时间太阳在天空的方向,每天各个时间太阳方位的情况要复杂一些。它要考虑地方时,在太阳周日视运动图上,过天顶和南北方向的大圆为子午圈平面,它的地方时是0时和12时,过天顶和东西方向的大圆为卯酉圈平面,它只表示方位,不表示地方时。天空围绕天轴旋转,地方时是由经线圈平面决定的,地平圈上的E点和W点是它和天赤道的交点,它们和天极构成的平面与子午圈平面是垂直的,因而它们可表示的地方时是6时和18时。如图11、图12所示,注意经线是以天极为界的。天空的东西南北是以天顶为界的。明白了上述知识,我们就好来判断太阳方位了。物体影子朝向与太阳方位相反,但在极地是特例。北极太阳永远位于南方,物体影子也总是朝向南方;南极太阳永远位于北方,物体影子也总是朝向北方。再举两个例子来说明:1、图2赤道地区一年中太阳方位和影子朝向日出(6点)日出后(6点至12点间)正午(12点)正午后(12点至18点间)日落(18点)在南半球正东东南正南西南正西赤道正东正东天顶正西正西在北半球正东东北正北西北正西影子朝向与太阳方位相反,太阳直射时无影子。2、图3、图4代表回归线间的地区,太阳方位比较复杂,以10°N来说,冬半年日出东南,日落西南,正午前物体影子朝向西北,正午太阳位于正南,物体影子朝向正北,正午后物体影子朝向东北;春秋分太阳在正东方升起,物体影子朝向正西,过后运行在东南,物体影子朝向西北,正午太阳位于正南,物体影子朝向正北,过后太阳运行在西南,物体影子朝向东北,日落太阳位于正西,物体影子朝向正东;当太阳直射北半球且在10°N前,日出东北,日出到过卯酉圈平面前,物体影子朝向西南,过卯酉圈平面太阳位于正东,物体影子朝向正西,过卯酉圈平面后到正午前太阳位于东南,物体影子朝向西北,正午太阳位于正南,物体影子朝向正北,正午后到过卯酉圈平面前太阳位于西南,物体影子朝向东北,过卯酉圈平面时太阳位于正西,物体影子朝向正东,过卯酉圈平面后至日落太阳位于西北,物体影子朝向东南;当太阳直射10°N,日出东北,日出到12点前,物体影子朝向西南,12点太阳位于天顶,物体无影子,正午后到日落,太阳位于西北,物体影子朝向东南;当太阳直射10°N以北,日出东北,日出到正午前,物体影子朝向西南,正午太阳位于正北,物体影子朝向正南,正午后到日落,太阳位于西北,物体影子朝向东南。10°S看图类推。其余各纬度看图去得到答案。五、太阳视运动图的画法讲了这么多,现在我们来画太阳视运动图:因是立体图,先画一水平椭圆,代表地平圈,再画一水平线段平分椭圆,在线段的右端标N点,左端标S点,以SN线段的长为直径在上方画一半圆,为子午圈,找到SN线段的中点,标上O点,O点为地心,也可以理解为观测点,过O点在子午圈上作SN线的垂线交上半圆为一点,即为天顶Z,再过O点在水平椭圆上作SN线的垂线交椭圆于两点,外点标E,里点标W,过EWZ三点作子午圈垂面,这样地平圈上可见天球就分为四个区域。要知道哪个纬度的某天太阳视运动,就在子午圈平面上找到天南极(p′)或北天极(p),如果画的是南半球某纬度,在南点和天顶的经线上找,天南极(p′)距S点的高度就是南纬度;如果画的是北半球某纬度,在北点和天顶的经线上找,北天极(p)距N点的高度就是北纬度,过O点作Op′或OP的垂线交子午圈平面的点就是天赤道上的点定为Q′或Q,过该点与EW两点作平面就是天赤道,在该点附近的子午圈上找到当天太阳直射点R,北半球向北天极(p)的方向为北纬,南半球向天南极(p′)的方向为南纬,度数就是RO与Q′O或QO所成的夹角,过R点作天赤道平面的平行平面,交地心天球而成的图,就是太阳该天在地心天球上的视运动。再根据太阳视运动轨迹与地平圈的方向确定方法来描述它的运动规律。高考浅谈:太阳视运动速度是每小时15度吗
太阳视运动,是由于地球的自转,使位于地球上的人觉得太阳每天都是从东方升起,又在西方落下,从而认为是太阳绕地球的运动(严格的说,这是不成立的,毕竟日心说已经成为教科书采用的观点,所以不太可能出现上述最后一句的看法)在天文学上,观测分析某个天体时,将其投影到天球上,在观测者看来它就在天球上运动,称为天体的视运动。又依据观测者是否随地球自转,将视运动分为周日视运动和周年视运动。就太阳而言,太阳的周日视运动就是东升西落或绕着地球运动;太阳的周年视运动在天球上的轨迹便是黄道。
天体视运动的太阳视运动
钟表指针运动方向与太阳视运动方向的关系
太阳除参与因地球自转引起的周日视运动外,还存在因地球公转引起的在恒星背景上的相对运动,即周年视运动。太阳因周年视运动在黄道上自西向东每天移动约1°。在一年的不同日期内,太阳的赤经、赤纬的变化,引起昼夜长度的变化。对北半球来说,一年内只有两天,即春分和秋分,太阳由东点出,西点没,昼夜相等。从春分起,太阳的出没方位逐渐北移,夏至日到达最北点。在这段时间内,太阳出的时刻逐日提早,而没的时刻逐日延迟。同时中天高度越来越高,白昼变长,黑夜缩短。夏至那天中天高度最高,白天最长。夏至以后,太阳的出没方位逐渐南移,中天高度逐渐下降。秋分以后,太阳的出没位置已在东、西点以南,昼短夜长。这个过程一直延续到冬至日为止。这时,太阳的出没位置到达最南点,白昼最短,黑夜最长。以后,太阳的出没点重新北移,到春分点时昼夜又相等,完成一年一周的运动。由于纬度不同,太阳周日视运动的变化情况也有所不同。纬度越高,夏季白天越长,冬季白天越短。极圈以北开始出现“白夜”和“黑昼”。在地球北极,则是半年白天,半年黑夜,太阳不再每天东升西落。南半球的情况和北半球完全相同,只是冬和夏、春和秋,恰好相反。在赤道上,一年四季昼夜的长短是不变的。为什么在太阳视运动图中,太阳正午在北,观测点就在南半球
这句话不完全对
应该是正午太阳在北,观测点一定是在南回归线以南;正午太阳在南,观测点一定是在北回归线以北;南北回归线之间则要具体分析。下图为北半球甲乙两地某日“太阳视运动路线图”,图0为地平圈,箭头为太阳视运动方向,∠1=∠2=22°
1.甲地的地理纬度:D.90°N
太阳视运动路线为顺时针方向,在北半球;∠1=∠2=22° ,甲地终日太阳高度不变,是北极点。2.乙地的正午太阳高度:B.44°甲地(北极点)太阳高度为22°,说明太阳直射22°N;乙地该日刚好出现极昼现象,所以纬度为90°-22°=68°N;乙地的正午太阳高度H=90°-| 68°-22° |=44°