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《太阳周日视运动轨迹图的画法及应用》小专题 太阳直射点在南北回归线之间做周年回归运动，从而引起地球上不同地点每日太阳高度的变化，表现在太阳在天空中的视位置和每日划过的视轨迹的周年变化，由于地球的自转，每日太阳都是东升西落，高度角是由零（晨线上）变到最大（正午），再变到零（昏线上）。可以得出结论：6月22日太阳升起的位置最北，12月22日位置最南，3月21日和9月23日居中。 现在以夏至日（6月22日）时，北京为例介绍太阳周日视运动轨迹图画法。 要画好太阳周日视运动轨迹图，需进行以下几个步骤： 步骤1、确定所在观测点的位置和方向： 如图1：P点为北京的地理位置（116oE，40oN），N、S、W、E分别表示地平圈的北、南、西、东四个方向。 图1 步骤2、确定日出点位置和日落点位置： 夏至日时，太阳直射点在北半球，此时北京，太阳应是东北升，西北落。 如图2：α=β=23o26’ ，即日出、日落的偏角（α=β）为当日太阳直射点的纬度。春秋分日太阳直射赤道，太阳光线平行于所有纬线圈平面，太阳在地球赤道上空运动，我们看到太阳从正东升起，至正西落下；夏至，太阳直射北回归线，太阳光线与纬线圈面成23o26’的夹角，太阳从东北升起到西北落下；日出、日落的位置东（西）偏北23o26’； 冬至，太阳直射南回归线，太阳光线与纬线圈面成23o26’的夹角，太阳从东南升起到西南落下；日出、日落的位置东（西）偏南23o26’；其他时间依此类推。 图2 日出点位置和日落点位置归纳如下： 北半球日出点和日落点位置 日期 昼长（小时） 日出点 日落点 春分日——秋分日 12t24 东北 西北 t=24 正北 正北 春、秋分日 t=12 正东 正西 秋分日——春分日 0t12 东南 西南 t=0 正南 正南 南半球日出点位置和日落点位置（北半球节气） 日期 昼长（小时） 日出点 日落点 春分日——秋分日 0t12 东北 西北 t=0 正北 正北 春、秋分日 t=12 正东 正西 秋分日——春分日 12t24 东南 西南 t=24 正南 正南 赤道上日出点和日落点位置 日期 昼长（小时） 日出 日落 全年 t=12 正东 正西 步骤3、确定观测点的的昼夜长短情况： 夏至日为北半球的夏半年，北京是昼长夜短，参考人教版《高中地理》必修本上册1.6节插图，可得北京（40oN）这一天的白昼长达14小时51分，进而可估算出北京在夏至日这天大致4：35日出，19：25日落。白昼长于黑夜，在太阳周日视运动轨迹图上，表现为太阳在天空中停留的弧线长。如图3所示：地平线上A1—A2—A3所构成的弧线要比在地平线以下的弧线长。 图3 步骤4、确点正午太阳高度角的大小： 根据公式：H=，计算出北京在夏至日时的太阳高度角为73o26’。 如图所示：γ=H=73o26’ 图4 至此，北京在夏至这天的太阳周日视运动轨迹图已绘出，同理可分析北京在冬至日，春秋分时的情况。 根据图4所示的太阳周日运动轨迹。此时，显然可从图中看出A1处时，太阳从东偏北方向升起，A3处时太阳从西偏北方向落下。从A1处开始，太阳视运动方位渐趋偏南， A2时位于正南方，太阳视运动方位渐趋偏北，直至A3。用日影图可表示如5。 图5 图4和图5中涉及到近年高考地理复习中常出现的两类问题：太阳方位和日影日运动问题，掌握好太阳周日视运动的轨迹图的画法，可以让学生从充分理解这两类问题的根源所在。现举实例说明： 例1、科学家于12月18日，在a地(62oS，59oW）进行科学考察，若在a地观察太阳，观察时间（当地时间）与太阳所在方向组合正确的是（　　） Ａ、３：００　　　东北方　　　　　Ｂ、８：００　　　西南方　　　 Ｃ、１５：００　　西北方　　　　　Ｄ、１９：００　　东南方 [解析]：例1中，a地位于南半球高纬度，此时a地昼长大于夜，故当地3时太阳位于东南方，8时位于东北方，12时位于正北方，15时位于西北方，19时位于西南方。答案C。 例２、如图为某地某日某时段内的杆影轨迹示意图，Ｏ为立杆处，虚线为杆影，曲线为杆影端点轨迹。据此回答： １．１——４四个杆影中最接近日出时段的是（　　　） Ａ、１　　　Ｂ、２　　　 Ｃ、３　　　 Ｄ、４ ２．该地可能是下列城市中的（　　　） Ａ、堪培拉　　　 Ｂ、圣地亚哥　　　 Ｃ、开普敦　　　　Ｄ、巴黎 [解析]：第1小题中杆影2位于西北方向且影子最长，故最接近日出。第2小题中，日出为东南方向，日落为西南方向，说明太阳直射点位于南半球，图示弧线长度反应了