高中地理日出方位和時間的判斷

來源：網絡資源 2009-09-27 17:15:57

[標簽：地理]

　　高中地理日出方位和時間的判斷

　　在教學過程中發現學生對日出方位和時間的判斷上存在著較多的問題，學生普遍反映不好理解。下面就這一問題簡單分析如下。

　　一、以北半球為例

　　（一）選取23°26′N～66°34′N之間的任意一點為研究對象，O點為觀測者所在點，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。

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　　粗線AC弧為觀測地（O點所在地）當日的太陽視運動軌跡，A點為日出、C點為日落，兩者的太陽高度角均為0°。AC弧上除A、C點外的各點太陽高度角均大于0°。太陽視運動軌跡，是在地球自轉過程中（以太陽為參照物）觀測地被太陽照射的時間的反映，也即是當地經歷的白晝時間──晝長。那么太陽視運動軌跡AC弧的度數和O地所在晝夜弧中的晝弧度數相當。為了觀測、研究方便，我們把太陽視運動軌跡AC弧投影到觀測點所在的地平面上，這樣太陽視運動軌跡AC弧投影在地平面上弧線ABC弧就相當于當地的晝長，因此我們可以把ABC弧作為觀測地的晝弧使用，ADC弧則可以相當于當地的夜弧。B為晝弧中點，太陽高度角最大，時間為當地時間12時；C為夜弧中點時間為當地時間24時（或0時）。同理，A為6時、C為18時。如圖2所示：這樣我們就把時間、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。下面以北半球為例從春秋分（晝夜等長）、夏至或夏季（晝長夜短）、冬至或冬季（晝短夜長）三個方面進行討論。

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　　1.春秋分文本框:

　　如圖3所示：此時晝夜弧等長──晝夜等長，日出點A方位為正東，時間為6時；日落點B方位為正西，時間為18時。

　　2.夏季或夏至

　　如圖4所示：相當于晝弧的ABC弧長大于180°即晝長大于12小時──晝長夜短，由圖可以看出晝弧分別由A點和B點向北擴展，結果則是日出點A方位為東北，時間為6時以前；日落點B方位為西北，時間為18時以后。具體日出、日落時間可由晝長或夜長求出，例如：已知某地晝長為14小時，求該地日出和日落時間？晝長14小時比晝夜平分時長2小時，這2小時是由晝弧變長而造成的，而晝弧的變長是上午和下午同時等量變長，也即是日出提前1小時，為5時；日落落后1小時，為19時。

　　3.冬季或冬至

　　文本框:如圖5所示：相當于晝弧的ABC弧長小于180°即晝長小于12小時──晝短夜長，由圖可以看出和春秋分時比較，晝弧分別由由A點和B點向南縮短，結果則是日出點A方位為東南，時間為6時以后；日落點B方位為西南，時間為18時以前。具體日出、日落時間與夏至或夏季一樣可由晝長或夜長求出，例如：已知某地晝長為8小時，求該地日出和日落時間？晝長8小時比晝夜平分時短4小時，這4小時是由晝弧變短而造成的，而晝弧的變短是上午和下午同時等量變短，也即是日出落后2小時，為8時；日落提前2小時，為16時。

　　（二）0°～23°26′N之間的地區

　　在0°～23°26′N（包括23°26′N）之間的地區也遵循以下規律：

　　①春秋分：日出方位為正東，時間為6時；日落方位為正西，時間為18時。

　　②夏季或夏至：日出方位為東北，時間為6時以前；日落方位為西北，時間為18時以后。

　　③冬季或冬至：日出方位為東南，時間為6時以后；日落方位為西南，時間為18時以前。

　　有一點需注意，太陽直射點的緯度在北半球大于觀測地的地理緯度時，正午時分太陽是從觀測者的北面照射的。

　　（三）66°34′N～90°N（包括66°34′N和90°N）之間的地區在該地區分兩種情況：（1）沒有發生極晝現象，結論同23°26′N～66°34′N之間的地區是一樣的（2）發生極晝現象，有兩種情況①剛剛發生極晝現象：此時相當于晝弧的ABC弧由春秋分時的正東、正西同時向北擴展，一直擴展到正北。也就是說日出和日落都在正北，時間為0時和24時（同一方位、同一時間）即：太陽還未落入地平線以下就已經升起②已經出現極晝現象，沒有日出和日落但是有太陽高度角大小的變化（北極點除外），具體情況是：12時太陽高度角最大，方位正南；24時（或0時）太陽高度角最小，方位正北。北極點出現極晝時24小時太陽高度角沒有變化，在各個方位時太陽高度角均相等。

　　綜合（一）、（二）、（三）所述可得出以下結論：

　　北半球夏半年（3月21日～9月23日）有日出、日落現象的地區，日出方位為東北，時間為6時以前；日落方位為西北，時間為18時以后。冬半年（9月23日～次年3月21日）有日出、日落現象的地區，日出方位為東南，時間為6時以后；日落方位為西南，時間為18時以前。

　　二、南半球

　　同理，結合圖6和圖7可得出南半球的日出、日落結論：

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　　南半球夏半年（9月23日～次年3月21日）有日出、日落現象的地區，日出方位為東南，時間為6時以前；日落方位為西南，時間為18時以后。冬半年（3月21日～9月23日）有日出、日落現象的地區，日出方位為東北，時間為6時以后；日落方位為西北，時間為18時以前。

　　三、赤道

　　由于一年中晝夜等長所以日出方位總為正東，時間為6時；日落方位總為正西，時間為18時。

　　最后總結一、二、三所述，可得出以下結論。

　　1.在3月21日～9月23日之間，全球（赤道除外）有日出、日落現象的地區，日出方位均為東北，北半球時間為6時以前、南半球時間為6時以后；日落方位均為西北，北半球時間為18時以后，南半球時間為18時以前。

　　2.9月23日～次年3月21日之間，全球（赤道除外）有日出、日落現象的地區，日出方位均為東南，北半球時間為6時以后、南半球時間為6時以前；日落方位均為西南，北半球時間為18時以前，南半球時間為18時以后。

　　3.赤道日出方位總為正東，時間為6時；日落方位總為正西，時間為18時。