高考地理：太阳视运动

高考地理：太阳视运动

本文详细介绍了高考地理中关于太阳视运动的相关知识，包括太阳视运动轨迹的定义、表示方法、绘制规则以及太阳高度变化规律等。文章内容详尽，涵盖了多个知识点，如日出日落方位的变化规律、正午太阳方位的判断方法、太阳视运动轨迹图的绘制等。此外，文章还介绍了与太阳运动相关的其他概念，如子夜、正午、昼长、夜长等，并提供了快速计算日出日落时间的方法。

太阳视运动轨迹

1. 什么是太阳视运动轨迹？
   由于地球自西向东自转，那么在地球上观察太阳是做相对反方向运动，即东升西落。期间，会看到太阳按一定轨迹划过天空，即太阳视运动轨迹。

2. 如何表示太阳视运动轨迹？
   如上图，通常我们会用太阳视运动轨迹图来表示。该图中，某人站在O点观察太阳运动，假如其面向南方，那么东、西、北方向即可确定。所站位置正上方为天顶，当太阳位于天顶位置时为直射，除此之外均为斜射。太阳由东向西运动过程中，当到达正南或正北方向时，要么正午12:00，要么午夜0:00（说明有极昼），图中示意了正午时的太阳高度。

如何画出太阳视运动轨迹？

上面我们展示了许多具有代表性的视运动轨迹，这些轨迹我们是按照怎样的规则画出来的呢，只有掌握了画法，才能灵活应对题目中出现的各种情况。

实际很简单，我们只需要确定三个点的位置，即日出点（日出方位）、日落点（日落方位）、中午点（正午太阳方位），三点相连即确定出轨迹曲线。下面依次探索：

1. 日出点（日出方位）、日落点（日落方位）

• 春秋分、冬半年、夏半年，各地从什么方位日出日落
• 日出日落方位一致，但仍有差异
• I 同一天，不同纬度时，日出日落方位如何变化（图1)
  北半球冬半年，纬度越高昼越短，日出越晚，日出方位越靠南；日落越早，日落方位也是越靠南。
  夏半年，纬度越高昼越长，日出越早，日出方位越靠北；日落越晚，日落方位也是越靠北。
  南半球冬半年，纬度越高昼越短，日出越晚，日出方位越靠北；日落越早，日落方位也是越靠北。
  夏半年，纬度越高昼越长，日出越早，日出方位越靠南；日落越晚，日落方位也是越靠南。
• II 同一纬度，不同日期时，日出日落方位如何变化（图2)
  如右图，从4月1日到6月1日，虽然都是北半球夏半年，日出点都是在东北方向，但具体位置有差异，日出点和日落点均向北移动。
  上面这些看起来比较繁杂，只需把握好一点，也是一个经常用的重要结论：
  在同一天，全球日出、日落方位是一致的，只是在不同纬度上存在更偏南或更偏北的区别。
  在同一地点，跟随日期变化，日出、日落方位也会向更偏南或更偏北移动。
  极昼地区不存在日出日落，除外。
  这样，通过确定半球、月份（季节）以及纬度，就可以确定全球任意位置、任意时间的日出点和日落点。（通过前面的检索图慢慢对应这一规律）

2. 正午点（正午太阳方位）
   怎样判断正午太阳在南侧还是北侧天空？
   太阳直射点在该地南部，正午太阳就在南部天空；
   太阳直射点在该地北部，正午太阳就在北部天空。
   
   根据这一点，就能知道太阳日出之后要向哪半边天空旋转，越过天顶还是未越过天顶。

第二种太阳视运动轨迹图

还有一种常用的太阳视运动轨迹图，如下图：
圆圈及数值表示太阳高度，十字坐标表示方位。在该图上确定轨迹时，仍只需确定三点一一日出、日落、正午。不过用此图表示时，多一个要求是，需要大体将正午太阳高度计算出来，这样才能画准确。
上图中红线描绘了夏至日北京的太阳视运动轨迹：夏半年日出东北，太阳高度为0；正午太阳位于正南，正午太阳高度为73°26'；夏半年日落西北，太阳高度为0。其他任意日期、地点的太阳视运动状况都可以转绘成该图。

太阳高度变化规律的延伸

前面我们已经介绍了正午太阳规律随纬度的变化规律：由太阳直射点向南北两侧递减。介绍完太阳视运动后，我们会发现：从上午到中午再到下午，太阳高度也是由小到大再变小。这可以认为是太阳高度随经度的变化规律：由正午12:00处向东西两侧递减。
总之，就地球某一时刻而言，直射点位置太阳高度最大（90°)，以该点为中心向四周递减，直到晨昏线处最小（0°)。（如右图）

太阳方位与时刻

你能不能确定地方时8: 00，太阳在什么方位？（以北半球为例）

1. 春（秋）分：此时全球昼夜平分，日出6:00，日落18:00。所以，8:00太阳在东南方向。
2. 冬半年：只要8:00已日出，8:00太阳在东南方向。（如图1)
3. 夏半年：只有这种情况稍复杂。当太阳高度较小时，8:00太阳可能转至东南方向（图2红线）；当太阳高度较大时，8:00太阳可能转不过正东，仍处在东北方向（图2蓝线）。所以此时8:00太阳在什么方向我们无法确定。这里我们只是以8:00举例，实际根据这一理解，我们有时可以估计某地任一时间点的太阳方位。

日出日落时间及相关概念

（日出日落时间与昼夜长度的关系）
日出、日落时间
某地的日出日落时间，为该地与晨昏线相交一刻的时间。
日出时间是进入白昼的时间，日落时间是进入黑夜的时间。
赤道上的日出时间永远是6时，日落时间永远是18时。
除赤道外其他地区的日出日落时间，因太阳直射点位置变化而变动，需要根据情况具体分析。

总结：

1. 日出时间：某地与晨线相交一刻的时间
2. 日落时间：某地与昏线相交一刻的时间
3. 日出时间：进入白昼的时间
4. 日落时间：进入黑夜的时间
5. 赤道上：日出永远在6时，日落永远在18时
6. 赤道外：日出日落时间，随太阳直射点移动而变化（具体分析）

子夜、正午、昼长、夜长、昼弧、夜弧
子夜，指的是半夜12点、24点、零时。它是晚上的“中间”，将夜晚分成时间相等的两份（前半夜与后半夜）。
正午，指的是中午12点。它是白天的“中间”，将白昼分成时间相等的两份。
昼长，指的是从日出到日落的时长，日落时间（24小时制）减去日出时间即可得出昼长。
夜长，指的是从日落到日出的时长。日出时间乘以2即可得出夜长。
昼弧，指的是某地所处纬线圈中，位于昼半球一段的纬线。
夜弧，指的是某地所处纬线圈中，位于夜半球一段的纬线。

总结：

1. 子夜=0点=平分黑夜
2. 正午=12点=平分白昼
3. 昼长=日落时间-日出时间
4. 夜长=日出时间x2
5. 昼弧：昼半球的纬线
6. 夜弧：夜半球的纬线

速算日出日落时间

（快速计算日出日落时间和昼夜时长）
日出、日落时间的关系与变化规律
日落时间与日出时间之和为一天，也就是24小时。
日落时间减去日出时间为昼长。
日出时间越早，日落时间越晚；日出时间越晚，日落时间越早。

总结：

1. 日落时间+日出时间=24小时
2. 日落时间-日出时间=昼长
3. 日出越早，日落越晚
4. 日出越晚，日落越早

昼、夜长度的关系与变化规律
昼长，是日出到日落的时间，是日出到正午时间的2倍，也是正午到日落时间的2倍。
因此，昼长是(12-日出时间)x2，也是(日落时间-12)x2。
夜长，是日落到日出的时间，是日落到子夜时间的2倍，也是子夜到日出时间的两倍。
因此，夜长就是日出时间的2倍。
同一时间，某地昼长（夜长）越接近12小时，该地越接近赤道（昼夜等长）。因此在同一时刻，某地昼夜长度越接近，纬度越低；昼夜长度越悬殊，纬度越高。

总结：

1. 昼长
   =日落时间-日出时间
   =(12-日出时间)x2
   =(日落时间-12)x2
2. 夜长=日出时间x2
3. 昼长/夜长越接近12个小时
   =昼夜时间差距越小
   =纬度越低（靠近赤道）
4. 昼长/夜长越远离12个小时
   =昼夜时间差距越大
   =纬度越高（靠近两级）