一天中太阳的视运动轨迹和日影运动轨迹.pdf
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1、(太阳周日视运动图剖析 由于地球自西向东绕地轴自转,所以,太阳在天球上做自东向西的周日视运动。有关太阳周日视运动 对于一般高中学生而言较难理解,因为学生缺乏空间想像能力,且在教材中几乎没有涉及,成为难点,也 是重点。但只要把教材相关知识理解透彻,并有效整合,真正掌握其规律与原理,问题就迎刃而解了。一、学习策略 1、要掌握太阳视运动知识,需要树立空间想像能力,并且多画图,多练习,在做题目的过程中领会 太阳视运动的规律。2、注意在训练的过程中总结解题规律。二、太阳周日视运动重难点剖析(一)太阳周日视运动图的特征 底面表示地平面,底面中心为观察者位置,底面外圈代表地平圈,竖立半圆圈代表天顶面,3 条
2、路线代表 该观察点观察到的两分、两至日太阳周日视运动路线,3 条路线与天顶面的交点表示上中天,3 条路线与 地平圈的两个交点分别代表该日的日出与日落,底面中心与日出点的连线和东西水平线的夹角表示太阳直 射点的纬度,上中天点与底面中心点的连线与南北水平线的夹角表示正午太阳高度角。对任一地而言,不 同日期太阳周日视运动轨迹都平行的。如图所示。(二)不同纬度太阳的周日视运动 由于观测者所处的纬度不同,所以,运动的轨迹也不同。1、在南北极点,所有天体(包括太阳)不升也不落,如图 A。2、在赤道,所有天体的出没都直升直落(如图 D)。3、在南北半球任意纬度(除赤道与极点),太阳视运动轨迹 与地平圈斜交,
3、所有天体都斜落(如图 B、C)。4、极昼围太阳高度的日变化 在极昼的纬度围,不同纬度上,太阳高度的日变化是不一样 的。极昼的纬度围指出现极昼的最低纬度(不一定是极圈)到最 高纬度(一定是极点)的区域。不同时间,极昼的最低纬度值不 一样,二至日时纬度值最低,极昼围最大;其他时间(除二分日 外),在 66034900 之间。(1)在极昼的最低纬度(极圈 66034)上,太阳高度的变化:一日开始时,太阳即位于当地地平线 上,太阳高度角为 00,之后逐渐增大,至当地下午时,达一日最大值,而后逐渐变小,至该日结束时,太 阳又落于当地地平线上,太阳高度又变成 00。(2)在极昼的最高纬度极点上,一日 24
4、 小时,太阳始终位于天空中某一高度,即一日的开始、正午及一日的结束,太阳高度角一样大)没有变化。(3)在极昼的最低纬度与最高纬度之间时,一日开始时太阳已位于地平线上一定高度,高度值是多 少呢?看与极昼的最低纬度的纬度差,纬度相差几度,一日开始时的太阳高度就是几度(例如,当极昼的 最低纬度出现在 700N 上时,720N 某地一日开始时的太阳高度就是 20)。之后,太阳高度逐渐增大,至当 地正午时达一日最大值,正午过后逐渐变小,一直到该地这一日结束时,太阳仍落于当地地平线上一定高 度,太阳高度大小与这一日开始时一样大。;5、二分二至日,在不同纬度所观测到的太阳运行路径,可绘制成下列图示:(三)关
5、于某日某地常见周日视运动图的说明 1、A 表示北极星的仰角,北极星的仰角等于观察者的地理纬度;2、B 表示当地正午太阳高度角的大小;(四)太阳周日视运动图判读 判读容:4 个方位、日出日落的方向、物体影子的长短与朝向、日出与日落的时刻、当地的纬度、太 阳直射点、正午太阳高度、当地的地方时、昼夜的长短及相关的地理现象等。1、判读方位(1)确定图的方位 根据太阳东升西落的运动方向,确定图的东西方位。如何判断南北方位呢?如观察点在北半球,太阳 周日视运动轨迹倾向南方,或正午时观察点看太阳面向正南。(2)判读正午太阳方位 太阳直射点以北地区,正午太阳在南方;太阳直射点以南地区,正午太阳在北方;太阳直射
6、地区,正 午太阳在正北方。如下图所示,北半球部分地区正午太阳向,其中,代表夏至日太线,代表春、秋分日太线,代 表冬至日太线(光线并不完全准确,只是示意光线)如右图,A 点,太阳上中天;H 为冬至日太阳高度(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,正午时太阳位于正南方向。(3)日出、日落与方位的关系(如下图所示)从理论上讲,在两分日时,太阳直射赤道,全球各地太阳正东升,正西落(极点除外)北半球夏半年(太阳直射北半球),太阳直射点在北半球,全球各地太阳东北升,西北落,而且纬;度越高,太阳升落的方位越偏北,南北半球均如此(极点和出现极昼、极夜的地方除外)北半球冬半年,
7、太阳直射南半球,全球各地太阳东南升、西南落,纬度越高,太阳升落的方位越偏 南(极点和出现极昼、极夜的地方除外);就某一地点而言,在太阳直射点向北运动期间,太阳升落的方位将日渐偏北;反之,则日渐偏南;南北极点上,太阳高度在一天中是不变的(即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行),太 阳在一天中没有明显的升起和落下;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。2、判读太阳直射点的围和季节(1)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)判读直射点的大致围 和季节。如太阳正东升正西落,则直射点在赤道上,为春秋日;东北升西北落
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