太阳视运动的轨迹,与太阳直射点的运动轨迹,是完全不同的两个概念,经常困惑着高中学生。例如某地区处在北半球中高纬度,正值夏季,此时太阳直射点在赤道和南回归线之间(在该地的南面),按照常理说,这时候该地应该东南方向日出、正午正南、西南方向日落。
然而实际上,此地却是太阳从东北升起、东南落下。
1、太阳直射点的移动
由于地球沿着地轴自转(自转平面为:赤道平面),同时又会绕着太阳公转(公转平面为:黄道平面),这两个平面存在着一个夹角(黄赤交角:23°26′)。因此地球在公转的过程中,太阳直射点便在地球的23°26′N~0°~23°26′S之间,往复移动。
图1 黄赤交角
太阳直射点移动的规律:
总的来说,太阳直射点在南、北回归线之间往复移动。太阳直射北半球时,北半球昼长夜短;太阳直射南半球时,北半球昼短夜长。①春分:太阳直射赤道,全球昼夜等长;②春分-夏至:太阳直射点逐渐北移,昼越来越长,昼长大于夜长;③夏至:太阳直射北回归线,北半球昼最长、夜最短;④夏至-秋分:太阳直射点南移,昼逐渐缩短,但昼长仍然大于夜长;⑤秋分:太阳直射赤道,全球昼夜等长;⑥秋分-冬至:太阳直射点逐渐南移,昼逐渐缩短,昼长开始小于夜长;⑦冬至:太阳直射南回归线,北半球昼最短,夜最长;⑧冬至-春分:太阳直射点逐渐北移,昼逐渐变长,但昼长仍小于夜长。
图2 太阳直射点的移动
2、太阳视运动太阳视运动,即我们在地球上,所观察到的太阳移动轨迹。以北半球为例,如下图所示,假设观察者位于A处,则①在夏半年时,太阳直射北半球,此时太阳东北升起、西北落下;②在春分、秋至时,太阳正东升起、正西落下;③在冬半年时,太阳直射南半球,太阳东南升起、西南落下。
图3 太阳视运动的轨迹
总结
①太阳直射点的移动,可以来判断昼夜长短、正午太阳高度角(α=90°-|当地纬度-太阳直射点纬度|);
②太阳视运动的轨迹,与太阳直射点的运动轨迹不同,冬半年偏北、夏半年偏南。
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