怎樣判斷日出方向的方法

  在高考的複習過程中,有些知識點的記憶需要花費大量的功夫。下面是小編收集整理的以供大家學習。
 


 

  一、首先確定地平面上的方向,一般地面方向,我們用的是“十字架”的方向,即“上北下南、左西右東”。但若碰到有經緯網的地圖或者有指向標的地圖,則把“十字架”上的某個方向與經緯網的地圖或者有指向標的地圖上的方向重合,因為二者在某些方面是一致的。因此,我們可以首先確定地平面上的方向。

  二、根據太陽出沒方向來確定地面的方向,由於地球不停地自西向東自轉,因此引起了我們在地球上看太陽是東昇西落。根據太陽升落方向可以確定地面上的方向。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物件,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於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。那麼太陽視運動軌跡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弧就相當於當地的晝長,因此我們可以把ABC弧作為觀測地的晝弧使用,ADC弧則可以相當於當地的夜弧。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。

  文字框:文字框:

  1.春秋分文字框:

  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:相當於晝弧的ABC弧長大於180°即晝長大於12小時──晝長夜短,由圖可以看出晝弧分別由A點和B點向北擴充套件,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時以後。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;日落落後1小時,為19時。

  3.冬季或冬至

  文字框:如圖5所示:相當於晝弧的ABC弧長小於180°即晝長小於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時以後;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,也即是日出落後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時以後。

  ③冬季或冬至:日出方位為東南,時間為6時以後;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於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:此時相當於晝弧的ABC弧由春秋分時的正東、正西同時向北擴充套件,一直擴充套件到正北。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時以後。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時以後;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:

  文字框:文字框:

  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時以後。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時以後;日落方位為西北,時間為18時以前。

  三、赤道

  由於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。

  最後總結一、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時以後;日落方位均為西北,北半球時間為18時以後,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時以後、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時以後。

  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。

  4.日出和日落的方位和時間與當地當時的晝夜長短有關:

  ***1***晝長夜短時日出方位為東偏北***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***。日出時間南北半球均為6時以前,南北半球日落時間均為18時以後。

  ***2***晝短夜長時日出方位為東偏南***北半球***、東偏北***南半球***;日落方位為西偏南***北半球***、西偏北***南半球***。日出時間南北半球均為6時以後,南北半球日落時間均為18時以前。