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日出方位角的判断及计算.doc


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日出方位角的判断及计算
纵观近年来各地的高考题与模拟试题,涉及日出方位角考查的题目不在少数,而这个知识点可以说就是高中阶段自然地理的最难点之一,学生很难理解与掌握。下面本文就这个问题进行具体的阐述。
日出方位角,即日出时,太阳所在方位与正东方向的夹角。根据太阳视运动图(图1),可知:太阳直射北半球时,除极昼、极夜区域外,全球太阳东北升西北落;太阳直射南半球时,除极昼、极夜区域外,全球太阳东南升西南落;直射赤道时,除南北极点外,全球太阳正东升正西落。
图1 二分、二至日北半球(左)与赤道地区(右)太阳视运动示意图
然而,不同纬度的日出方位角(日出方位偏离正东方的角度)到底多大?日出方位角与太阳直射点的纬度到底就是什么关系?本文试图运用中学地理知识,定量研究一下日出方位角问题。
S

c′
c′
c′
e′
Q
图2


②′
0


A
B
N
赤道
P
1
2
3
a
b
c
d
o
c′
d′
图2表示太阳直射北回归线的日照情况。0号光线为直射北回归线的光线,光线①②③④⑤分别表示赤道、纬线圈A、北极圈P、纬线圈B与南极圈Q日出时刻光照情况。过P、Q的粗黑线椭圆为晨昏圈。
一、赤道地区日出方位角的大小
1、赤道夏至时的日出方位角的计算
如图2,∵太阳直射北回归线 ∴∠1=23°26′
辅助线ab与赤道共面,且在晨昏圈与赤道的交点a上与赤道相切。直线ab与光线①的夹角为∠2
又∵所有太阳光线均为彼此平行的射线,∴∠2=∠1=23°26′
∠2=23°26′的地理意义:夏至时,赤道地区日出方位为东偏北23°26′。
2、推论:
赤道地区日出方位角(日出方位偏离正东方的角度)的度数与太阳直射点的纬度度数相等。赤道地区,冬至时太阳直射23°26′S,日出方位角为23°26′,日出方位为东偏南23°26′。春秋分时太阳直射赤道,日出方位角为00,日出方位为正东。
二、其它纬度日出方位角的大小变化规律
1、夏至日其它纬度日出方位角的计算
如图2,辅助线cd、ef分别与纬线圈A、纬线圈B共面,且在地方时为6:00的经线与纬线圈A与纬线圈B的交点c、e处与纬线圈相切。
直线cd与光线②′的夹角为∠3。
∵所有太阳光线均为彼此平行的射线,纬线圈彼此平行。
∴∠3=∠2=23°26′。
∠3=23°26′的地理意义:夏至时,纬线圈A上,地方时6:00太阳光线与当地纬线夹角为23
°26′。同理,夏至时,纬线圈B上,地方时6:00太阳光线与当地纬线夹角为23°26′。
这并不就是纬线圈A、B日出时刻的太阳方位。
光线②与纬线圈A的切线c′d′的夹角,才就是纬线圈A日出时的方位角。这个角明显大于23°26′。
在北极圈P上,光线③从正北方向照射,那里的日出方位偏离正东90°。
2、推论:
赤道以外的其它地区,日出方位角的度数大于太阳直射点的纬度度数。纬度越高偏离角度越大。刚好发生极昼现象的地区偏离正东方90°,太阳从正北(或正南)方升起。
S
E
A
B
W
图3
三、一道典型错题的纠正
题:下图为某地某日的太阳视运动示意图(图3)。已知∠A=20°,∠B=65°,则此地的地理纬度就是(

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  • 时间2021-02-26