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图解太阳方位

http://www.newdu.com 2018-12-04 人民教育出版社 佚名 参加讨论

    图解太阳方位
    陕西兴平兴化学校 丁官福
    一、不同地区的太阳方位
    某时某地的太阳方位可由太阳运动轨迹图来判断。图中(见图1)地平圈是观测者所在地的地平面,天子午圈是观测者所在地经线圈的无限扩大(可以代表观测者所能看到的天空),O为观测者所在的位置。N、E、S、W为观测者北、东、南、西四方,天轴即过O点且平行于地轴的线,太阳周日视运动圈即太阳在天空的运动轨迹,它始终与天轴垂直。在太阳视运动图上可看出任何时刻太阳在天空的位置。
      
    1.赤道地区
    赤道上,地平圈与地轴(天轴)平行即与赤道平面垂直。所以太阳直升直落。二分时太阳由正东升起正西落下,正午位于天顶;夏半年东北升西北落,正午太阳在正北;冬半年太阳东南升西南落,正午在正南。(图1)
    2.北半球中纬地区(除有极昼的地区)
    中纬地区,天轴与地平面有一夹角,此夹角即为当地地理纬度。这样所有的太阳周日视运动圈都是倾斜的,其倾角与当地地理纬度互余。二分时太阳正东升正西落,夏半年东北升西北落;冬半年东南升西南落,正午太阳位于正南。(直射点在观测者北部时,正午太阳在正北)(图2)
     
    3. 出现极昼的地区
    高纬有极昼的地区,太阳周日视运动圈始终位于地平面之上,午夜时太阳由正北向南部天空斜升,正午过后由南部天空向北部地平面斜落,午夜时太阳处于北方最低点。(图3)
    4. 北极点
    北极,地平面与天轴垂直,此时太阳周日视运动圈与地平面平行,此时太阳始终不升也不落。并且太阳高度保持不变,而且始终在正南方向。(图4)
    二、太阳方位的应用
    1.确定方向
    就北半球大多数地区而言,早晨日出时太阳位于东方,中午在南方,日落于西方。利用这种位置关系,我们在野外就可以依据太阳方位大致判断方向。具体方法是先确定出当地的地方时,然后再看太阳,就可以大致判断出当地的方向。
    2. 判断日影朝向
    由于日影总是指向与太阳相反的方向,所以判断某一时刻的日影朝向,只需作物体与太阳的连线并反向延长即可判断出日影的方向。
    3.判断昼夜长短
    对于一个地区来说,太阳位于地平面之上时即为昼,位于地平面之下时即为夜。这样一个地区的昼夜长短取决于太阳周日视运动圈被地平面所分成的两部分的弧长。地平面之上的弧长可代表昼长,地平面之下的弧长可代表夜长。如果地上部分大于地下部分即该地昼长夜短,反之依然;如果太阳周日视运动圈全部位于地平面之上说明该地出现极昼,昼长为24小时;如果太阳周日视运动圈全部位于地平面之下说明该地出现极夜,昼长为0。
    4.正午太阳高度
    在太阳周日视运动图上,太阳位置的最高点即为观测者所在地的正午时分,该日的正午太阳高度只需把观测者与太阳连接起来,该线与地面的夹角即为当地的正午太阳高度,而且依据太阳高度可进一步推算出当地的地理纬度。(图5)
    5. 判断季节
    对北半球而言,太阳从东北升西北落为夏季,从东南升西南落为冬季,正东升正西落是春、秋分。
    三、举例
    例  一艘油轮从波斯湾驶往我国沿海。6月下旬经马尔代夫附近海域、马六甲海峡到新加坡,该油轮(  )(05全国I)
    A.先顺水航行,后逆水航行      B.桅杆的日影始终出现在南侧 
    C.可以不经过吉隆坡西南海域    D.航行期间,雨少晴多
    解析:油轮由马尔代夫经马六甲海峡到新加坡,船只始终在赤道以北的赤道附近海域航行,6月下旬,太阳直射在北回归线附近,所以此时正午太阳位于船只正北方。另外6月份太阳由东北升,西北落。所以一天之中太阳始终在桅杆的偏北方向,这样桅杆日影始终出现在南侧。答案为B。 (责任编辑:admin)
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