《浅谈太阳升落方位的变化规律》论文

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时间:2019-11-22

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1、浅谈太阳升落方位的变化规律山东省淄博师范学校秦克铸内容提要:太阳升落方位问题是《地球运动》教学屮遇到的疑难问题,《地理教冇》杂志曾连续刊发多篇文章对此进行讨论,木文系•其小Z—,刊发于93年第4期。本文从纬度、季节、南北半球比较三个方面考察太阳升落方位的变化规律,文字深入浅出,通俗易懂,适合于中学地理教师及高校地理系学生阅读,可供《地球概论》教学及《薛中地理》教学参考。关键词:太阳升落方位(A)太阳赤纬(6)纬度(屮)太阳周日圈地平圈由于黄赤交角的存在,使天球上的太阳不断相对于天赤道作冋归运动,其真接结果是造成太阳赤纬(即6)的周年变化(表现在地面上便

2、是太阳直射点的南北移动),进而导致太阳周日圈反复地北进南退,伴随这种北进南退,地面观察者•眼中太阳的升落方位亦出现有规律的变化。太阳升落方位的变化规律可以从以下儿个方面来考察:1•随纬度的变化规律:这种规律可以概括为--句话即:太阳赤纬不为零时,纬度越高(不管南北纬),太阳升落的方位角(以东点、西点为起点,在地平圈上度量,偏北为正,偏南为负,用符号A表示)越大,而且太阳赤纬为正(负)即太阳直射在北(南)半球时,方位角为正(负),亦即太阳升落方位偏北(南)。根据纬度的差异又可分为以下六种情况:(1)在赤道上看:山于太阳周日圈与地平圈直交,故一年四季太阳都

3、是垂直地升起而又垂直地落下,且太阳赤纬是多少度,太阳升落方位便是多少度,即§=A。例如:每年11月7日,太阳赤纬约为一16°⑼即太阳言射南纬16°19’,此日的A阳升落方位亦为一16°19’,即在赤道上看11月7口这天太阳是从正东偏南16°19’处升起,在正西偏南16°19’处下落。(2)在开始出现极昼的纬度上看:由于太阳周口圈瑕低点与地平圈相切,故太阳升落方位最大为90°即与北点或南点重合。例如:6月22日北极圈上开始出现极昼,太阳周日圈全部在地平圈以上,其最低点恰与北点相切,故这天在北极圈上看太阳,是从正东偏北90°即正北方位开始升起,而在止西偏北

4、90°即正北方位下落到最低点,换句话说就是6月22日在北极圈上看太阳升落方位为+90。。(3)在开始出现极昼的纬度到极点Z间看:山于太阳周日圈全部位于地平圈以上而且是倾斜的,故一天屮太阳高度仍有变化,太阳开始升起和下落到的故低点方位角均为90。即太阳升落方位亦与北点或南点重合。例如:6月22口在70°N处看太阳,一夭中太阳总在地平以上转圈,只在半夜时下落到最低点,此时太阳位于正北方天空,方位角为+90°。(4)极昼期间在极点上看:由于太阳周口圈始终平行于地平圈,故一天小的A阳高度没冇变化,始终等于该日太阳赤纬,太阳只有方位变化而无所谓升落,因而不存在升

5、落方位问题。例如:12月22日在南极点上看,太阳周日圈始终高出地平23°26',且只有方位变化(每日-•周)而无所谓升落,故不存在升落方位问题。(5)在开始出现极夜的纬度上看:由丁-太阳周日圈最高点与地平圈相切,故太阳只在正午时在方位为900的一点出现,但刚一赛脸即己下落。如8月7日太阳赤纬为+16。19’即太阳直射北纬16°19,,该日南纬73°4P的地方出现极夜,这天太阳只在正午时在方位为90°的一点即正北方霽一下脸。(6)在赤道与极昼极夜出现的纬度之间看:山于太阳周日圈与地平圈斜交,.H.纬度越高,两者之间的夹角越小,故太阳升落的方位角也就越大,

6、而且普遍地A>6。方位角的大小可用球而三角正眩公式求得:sinA=sin6/cosur(式中A为方位角,&为太阳赤纬,屮为当地纬度)。例如:12月22日太阳赤纬为一23°26',赤道上方位为一23°26’,南北回归线上为一25°41,,南北纬45°为一34°13',极圈上为-90°。2.随季节的变化规律:这种规律也可以概括为一句话即:太阳赤纬值越大(小),方位角越大(小),而且赤纬为正(负)方位为正(负)即太阳升落方位偏北(南)。例如:(1)每年的3月21日与9月23日即二分日:太阳赤纬为0°即太阳直射赤道,太阳周日圈与天赤道重合。由于天赤道在当地天空

7、中的位置乃东点、西点、Q点(乂称上点,其位置在赤道上与当地天顶重合,北半球在天顶正南相当当地纬度的一点,南半球在当地天顶正北相当当地纬度的一点)的连线,故全球各纬度看太阳都是从正东方位升起,在正西方位下落,其中正午时的太阳位宣在赤道上位于天顶,北(南)半球位于天顶以南(北)相当当地纬度的一点。(2)每年的6月22日与12月22日即二至日:6月22日太阳赤纬为+23°26’,达一年中最大值,各纬度方位角皆为正(北偏)且亦达一年中最人值;12月22日太阳赤纬为一23°26’,绝对值亦达到一年中绘大值,故各纬度方位角皆为负(南偏)且亦达到绘大值。(3)夏半年

8、与冬半年的情况是:3月21日以后到9月23日以前太阳直射点在北半球,太阳赤纬为正,各地方位角均

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