“太阳周日视运动图”与“日太阳高度变化图”的判读，本文主要内容关键词为：太阳论文,周日论文,高度论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
高中地理的试题中，经常出现“日太阳高度变化图”的判读，涉及的内容有昼夜长短、太阳直射点、正午太阳高度、日出日落的方位等，内容联系广泛，题目设置灵活。对于某一地来说，一日内太阳的运动特征可以用“太阳周日视运动图”和“日太阳高度变化图”两种图来表示：前者为立体图，能直观地看到一日内太阳运动的轨迹，包括太阳方位、高度和昼夜长短情况；后者较为抽象，太阳高度和昼夜长短可以直接读出，但方位必须通过判读分析才能知道。
一、太阳周日视运动图
太阳周日视运动图，就是以观测点为中心，目视太阳在天球上运行所形成的轨迹示意图。以40°N二分二至日太阳周日视运动图为例(如图1)，介绍判读方法。
1.昼夜长短情况
如果太阳视运动轨迹在地平线之上(此时为昼)的长度大于半个圆，则昼大于夜，反之昼短于夜；如果始终在地平线之上为极昼，反之为极夜；若轨迹圆心恰好为观测点，则表示观测点所在纬线此时昼夜平分。
如图1，40°N纬线在冬至日时昼短夜长，夏至日时昼长夜短，春分秋分时昼夜平分。
2.日出日落的太阳方向
读图1可知，40°N二分二至日日出日落方向为：冬至日出东南，日落西南；春分秋分日出正东，日落正西；夏至日出东北，日落西北。
从图中判读方向很容易，更重要的是要记住其中的规律。除了出现极昼(极昼地区的情况在下文会作解释)极夜的地区，全球的日出日落规律如下：
3.正午太阳方向与正午太阳高度
正午时太阳所在位置，就是在上中天位置，如图1中A、B、C三点处。
从图1中可以判断出40°N该地在二分二至日的正午太阳方位都是在正南方，联系所学过的太阳直射点的知识可以知道，北回归线以北地区一年四季的正午太阳都在正南方，南回归线以南地区都在正北方，而在南北回归线之间的地区正午太阳的方位则会发生变化：在太阳直射点以北的地区正午太阳在正南方，反之在正北方。
正午太阳高度为太阳在上中天的位置与观测点的连线和地平面的夹角，如图1中冬至日时40°N是正午太阳高度角为∠AOS。正午太阳高度值可以通过所学公式H=90°-纬度差(太阳直射点的与所求地的纬度差)算出。注意在求纬度差的时候，同在南(或北)半球用减法，在不同半球则用加法。图1中冬至日的正午太阳高度H=90°-(40°+23°26')=26°34'。
4.在发生极昼的极地地区，太阳的周日视运动轨迹是什么样子呢？
因为整日可以见到太阳，所以运动轨迹应该是一个完整的圆圈(但不一定规则)。
(1)如果该圆与地平圈平行，表示观测点所在极点(如图2)全天太阳高度相等。
(2)如果该圆与地平圈相切，表示观测点所在纬度为当日出现极昼现象的最低纬度处。如在夏至日时，北极圈即为当日出现极昼的最低纬度，太阳轨迹最低在地平线上，日出方向为正北，正午太阳在正南(如图3)。
(3)如果该圆与地平圈的位置关系是既不相切又不平行，表示观测点所在纬度处于极点和出现极昼的最低纬度之间(如图4)。
轨迹最低点的时刻为午夜(0时)，最高点为正午(12时)。
以上内容在应用过程中应该灵活运用，有时候已知所求与我们上面所讲是逆向的，但只要掌握了规律，问题都可以迎刃而解。
二、日太阳高度变化图
从日太阳高度变化图中可以读出的信息有：昼夜长短情况和正午太阳高度。可以由此求出该地的经纬度，分析正午太阳方向和日出日落方向等，下面我们就做题分析。
例；甲地(北半球)中学生与乙地中学生在同一天观测太阳高度的变化，并将观测结果绘成图5中两图。甲地中学生发现此日的正午太阳高度比前一天小，乙地中学生发现此日日出时间比前一天早。请问甲地位于乙地的——方向。
A.东北 B.东南 C.西南 D.西北
分析：分别判断出甲乙两地的经纬度，就可以解决问题了。
(1)左图：首先看昼夜长短，日出6︰40，日落18︰40，所以昼长12小时，题目中已知甲地在北半球，并非位于赤道，所以此日是春分或秋分，而题意中又有此日正午太阳高度比前一天小，可推知太阳直射点正在向南移动，该日为秋分。曲线最高点代表该日的正午太阳高度，看图可知正午太阳高度H=69°，可求出该地的纬度为21°N。
经度要利用该地与北京时间的时差来求得，曲线最高点对应的北京时间图中没有标出，我们可以根据白昼长12小时，而从日出到正午、从正午到日落两段时间是相等的，得出图中最高点对应的北京时间为12︰40，而地方时是12点，由此可求出该地经度为110°E。
(2)上图：题意可知乙地日出时间比前一天早，说明昼正变长，而上面又已经分析出，此日太阳直射赤道且又在向南移动，可知乙地处于南半球或赤道，从正午太阳高度并非90°又能推测出乙地在南半球。正午太阳高度为75°，根据公式可以计算出，乙地的纬度为15°S。同理可求出乙地的经度为50°W。
甲乙两地的位置已经求出，可以知道甲地在乙地东北方向。所以答案为A。
最后我们总结一下日太阳高度图的判读步骤：
1.注意横轴、纵轴表示的意义。一般横轴表示一天24小时的时刻，注意是地方时还是其他时间；纵轴表示太阳高度的变化。
2.看昼夜长短。太阳高度曲线与0°相交的两点分别表示日出和日落，在0°以上的部分表示昼长，从而可以判断此地此日是昼长夜短、昼短夜长、昼夜平分或是出现了极昼现象。如果题意中已知这是哪一天(一般为二分二至日)，就可以根据昼夜长短情况判断该地是在南半球、北半球还是赤道；如果已知该地的纬度位置，同理可以判断此时是夏半年、冬半年(一般可以具体到夏至和冬至)还是春秋分，从而知道太阳直射点的位置。
3.图中曲线的最高点代表正午太阳高度，根据正午太阳高度角判断出太阳直射点的位置(或该地纬度)，可以根据公式求得该地纬度(或太阳直射点)。
4.曲线最高点对应的地方时为中午12点，而如果横轴代表的是其他时间，可以根据时差求出该地的经度。如果出现极昼，曲线最低点对应的地方时为0时。
5.一日内的太阳方位问题，如日出日落方向、正午太阳方位等，要联系前面的太阳周日视运动图来解决。
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