太陽方位的判定

1、<p>　　日出方位和時(shí)間的判斷</p><p><b>　　一、以北半球?yàn)槔?lt;/b></p><p>　?。ㄒ唬┻x取23°26′N～66°34′N之間的任意一點(diǎn)為研究對(duì)象，O點(diǎn)為觀測者所在點(diǎn)，A、B、C、D所在的平面為觀測者所在的地平面，方向與生活中的實(shí)際方向相同：A為正東、B為正南、C為正西、D為正北，如圖1所示。</p>

2、<p>　　粗線AC弧為觀測地（O點(diǎn)所在地）當(dāng)日的太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡，A點(diǎn)為日出、C點(diǎn)為日落，兩者的太陽高度角均為0°。AC弧上除A、C點(diǎn)外的各點(diǎn)太陽高度角均大于0°。太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡，是在地球自轉(zhuǎn)過程中（以太陽為參照物）觀測地被太陽照射的時(shí)間的反映，也即是當(dāng)?shù)亟?jīng)歷的白晝時(shí)間──晝長。那么太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡AC弧的度數(shù)和O地所在晝夜弧中的晝弧度數(shù)相當(dāng)。為了觀測、研究方便，我們把太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡AC弧投影到觀測點(diǎn)所在

3、的地平面上，這樣太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡AC弧投影在地平面上弧線ABC弧就相當(dāng)于當(dāng)?shù)氐臅冮L，因此我們可以把ABC弧作為觀測地的晝弧使用，ADC弧則可以相當(dāng)于當(dāng)?shù)氐囊够?。B為晝弧中點(diǎn)，太陽高度角最大，時(shí)間為當(dāng)?shù)貢r(shí)間12時(shí)；C為夜弧中點(diǎn)時(shí)間為當(dāng)?shù)貢r(shí)間24時(shí)（或0時(shí)）。同理，A為6時(shí)、C為18時(shí)。如圖2所示：這樣我們就把時(shí)間、方位、晝夜弧長都整合到要研究的觀測地平面中，以方便我們的觀測和討論。下面以北半球?yàn)槔龔拇呵锓郑〞円沟乳L）、夏至或夏季（晝長夜短）

4、、冬至或冬季（晝短夜長）三個(gè)方面進(jìn)行討論。</p><p><b>　　1.春秋分</b></p><p>　　如圖3所示：此時(shí)晝夜弧等長──晝夜等長，日出點(diǎn)A方位為正東，時(shí)間為6時(shí)；日落點(diǎn)B方位為正西，時(shí)間為18時(shí)。</p><p><b>　　2.夏季或夏至</b></p><p>　　如圖4所

5、示：相當(dāng)于晝弧的ABC弧長大于180°即晝長大于12小時(shí)──晝長夜短，由圖可以看出晝弧分別由A點(diǎn)和B點(diǎn)向北擴(kuò)展，結(jié)果則是日出點(diǎn)A方位為東北，時(shí)間為6時(shí)以前；日落點(diǎn)B方位為西北，時(shí)間為18時(shí)以后。具體日出、日落時(shí)間可由晝長或夜長求出，例如：已知某地晝長為14小時(shí)，求該地日出和日落時(shí)間？晝長14小時(shí)比晝夜平分時(shí)長2小時(shí)，這2小時(shí)是由晝弧變長而造成的，而晝弧的變長是上午和下午同時(shí)等量變長，也即是日出提前1小時(shí)，為5時(shí)；日落落后1小時(shí)

6、，為19時(shí)。</p><p><b>　　3.冬季或冬至</b></p><p>　　如圖5所示：相當(dāng)于晝弧的ABC弧長小于180°即晝長小于12小時(shí)──晝短夜長，由圖可以看出和春秋分時(shí)比較，晝弧分別由由A點(diǎn)和B點(diǎn)向南縮短，結(jié)果則是日出點(diǎn)A方位為東南，時(shí)間為6時(shí)以后；日落點(diǎn)B方位為西南，時(shí)間為18時(shí)以前。具體日出、日落時(shí)間與夏至或夏季一樣可由晝長或夜長求出，

7、例如：已知某地晝長為8小時(shí)，求該地日出和日落時(shí)間？晝長8小時(shí)比晝夜平分時(shí)短4小時(shí)，這4小時(shí)是由晝弧變短而造成的，而晝弧的變短是上午和下午同時(shí)等量變短，也即是日出落后2小時(shí)，為8時(shí)；日落提前2小時(shí)，為16時(shí)。</p><p>　?。ǘ?°～23°26′N之間的地區(qū)</p><p>　　在0°～23°26′N（包括23°26′N）之間的地區(qū)也

8、遵循以下規(guī)律：</p><p>　?、俅呵锓郑喝粘龇轿粸檎龞|，時(shí)間為6時(shí)；日落方位為正西，時(shí)間為18時(shí)。</p><p>　?、谙募净蛳闹粒喝粘龇轿粸闁|北，時(shí)間為6時(shí)以前；日落方位為西北，時(shí)間為18時(shí)以后。</p><p>　?、鄱净蚨粒喝粘龇轿粸闁|南，時(shí)間為6時(shí)以后；日落方位為西南，時(shí)間為18時(shí)以前。</p><p>　　有一點(diǎn)需注意，

9、 太陽直射點(diǎn)的緯度在北半球大于觀測地的地理緯度時(shí)，正午時(shí)分太陽是從觀測者的北面照射的。</p><p>　?。ㄈ?6°34′N～90°N（包括66°34′N和90°N）之間的地區(qū)  在該地區(qū)分兩種情況：（1）沒有發(fā)生極晝現(xiàn)象，結(jié)論同23°26′N～66°34′N之間的地區(qū)是一樣的（2）發(fā)生極晝現(xiàn)象，有兩種情況①剛剛發(fā)生極晝現(xiàn)象：此時(shí)相當(dāng)于晝弧

10、的ABC弧由春秋分時(shí)的正東、正西同時(shí)向北擴(kuò)展，一直擴(kuò)展到正北。也就是說日出和日落都在正北，時(shí)間為0時(shí)和24時(shí)（同一方位、同一時(shí)間）即：太陽還未落入地平線以下就已經(jīng)升起②已經(jīng)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，沒有日出和日落但是有太陽高度角大小的變化（北極點(diǎn)除外），具體情況是：12時(shí)太陽高度角最大，方位正南；24時(shí)（或0時(shí)）太陽高度角最小，方位正北。北極點(diǎn)出現(xiàn)極晝時(shí)24小時(shí)太陽高度角沒有變化，在各個(gè)方位時(shí)太陽高度角均相等。</p><p&g

11、t;　　綜合（一）、（二）、（三）所述可得出以下結(jié)論：</p><p>　　北半球夏半年（3月21日～9月23日）有日出、日落現(xiàn)象的地區(qū)，日出方位為東北，時(shí)間為6時(shí)以前；日落方位為西北，時(shí)間為18時(shí)以后。冬半年（9月23日～次年3月21日）有日出、日落現(xiàn)象的地區(qū)，日出方位為東南，時(shí)間為6時(shí)以后；日落方位為西南，時(shí)間為18時(shí)以前。</p><p><b>　　二、南半球</b

12、></p><p>　　同理，結(jié)合圖6和圖7可得出南半球的日出、日落結(jié)論：</p><p>　　南半球夏半年（9月23日～次年3月21日）有日出、日落現(xiàn)象的地區(qū)，日出方位為東南，時(shí)間為6時(shí)以前；日落方位為西南，時(shí)間為18時(shí)以后。冬半年（3月21日～9月23日）有日出、日落現(xiàn)象的地區(qū)，日出方位為東北，時(shí)間為6時(shí)以后；日落方位為西北，時(shí)間為18時(shí)以前。</p><p&

13、gt;<b>　　三、赤道</b></p><p>　　由于一年中晝夜等長所以日出方位總為正東，時(shí)間為6時(shí)；日落方位總為正西，時(shí)間為18時(shí)。</p><p>　　最后總結(jié)一、二、三所述，可得出以下結(jié)論。</p><p>　　1.在3月21日～9月23日之間，全球（赤道除外）有日出、日落現(xiàn)象的地區(qū)，日出方位均為東北，北半球時(shí)間為6時(shí)以前、南半球時(shí)

14、間為6時(shí)以后；日落方位均為西北，北半球時(shí)間為18時(shí)以后，南半球時(shí)間為18時(shí)以前。</p><p>　　2.9月23日～次年3月21日之間，全球（赤道除外）有日出、日落現(xiàn)象的地區(qū)，日出方位均為東南，北半球時(shí)間為6時(shí)以后、南半球時(shí)間為6時(shí)以前；日落方位均為西南，北半球時(shí)間為18時(shí)以前，南半球時(shí)間為18時(shí)以后。</p><p>　　3.赤道日出方位總為正東，時(shí)間為6時(shí)；日落方位總為正西，時(shí)間為1

15、8時(shí)。</p><p>　　4.日出和日落的方位和時(shí)間與當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)的晝夜長短有關(guān)：</p><p>　　（1）晝長夜短時(shí)日出方位為東偏北（北半球）、東偏南（南半球）；日落方位為西偏北（北半球）、西偏南（南半球）。日出時(shí)間南北半球均為6時(shí)以前，南北半球日落時(shí)間均為18時(shí)以后。</p><p>　?。?）晝短夜長時(shí)日出方位為東偏南（北半球）、東偏北（南半球）；日落方位為西

16、偏南（北半球）、西偏北（南半球）。日出時(shí)間南北半球均為6時(shí)以后，南北半球日落時(shí)間均為18時(shí)以前。</p><p>　　66°34′N～90°N（包括66°34′N和90°N）之間的地區(qū)  在該地區(qū)分兩種情況：（1）沒有發(fā)生極晝現(xiàn)象，結(jié)論同23°26′N～66°34′N之間的地區(qū)是一樣的（2）發(fā)生極晝現(xiàn)象，有兩種情況①剛剛發(fā)生極晝現(xiàn)象：此時(shí)相當(dāng)于