日出日落时间和方位的计算及太阳周日视运动轨迹示意图的制作方法
太阳视运动轨迹图解资料
Ｂ
E
N
S
A
规律：判断季节(月W 份)
1、根据倾斜方向判定半球：南斜（北半球） 北斜（南半球）
2、根据路线长短判定季节： 红色（超过半圈）——夏至 黑色（不足半圈）——冬至 蓝色（正好半圈）——二分
A
a
N
46° B
S
规律：
a
s
∠b=（∠1--∠2）/2＝某地的余角 ∠a= ∠b + ∠2 =（∠1--∠2）/2+ ∠2 （∠1+ ∠2）/2＝太阳直射的纬度
甲
乙
2
1
北半球
练习3：∠1=∠2=22°，求甲乙的纬度
答：甲是北极点，太阳高度相等=22度，说明太阳 直射在北纬22度，刚好极昼的纬度是北纬68度
练习4： 上图表示某地某日太阳运动轨道图，已 知正午太阳位于A点，∠ABS=46°，求观察地点的 纬度____，太阳直射的纬度_____。
NＢ 夏至B（天顶）
A 春秋分
a EA
冬至
b
N
a A bc c
S
W
N
规律：S北半球某地观察
三条太阳运行轨道面都平行，
B 夏至
春秋分
冬至
A
a bc
A
S
它们与地表的交角相等，即：∠a=∠b=∠c,
该角与当地纬度（A）互余，即：∠b+∠A=90°
Ｂ 81°26′ 58° 34°34′
E
N
S
A
W
N
B 夏至
日出日落的方位角度计算公式
计算日出日落的方位角度公式要计算任意一个地方在任意一天日出日落的方位角度，可以用下面的公式：方位角=90 - 0.5arccos[2(sinM/cosN)^2- 1]公式中，M表示的是某天太阳直射的纬度，N表示的是某地的纬度，^2表示平方。
例如，北京在北纬40度，则N=40，夏至这一天太阳在北纬23.5度（太阳直射北纬23.5度），即M=23.5，把N和M的值代入上式，可求得方位角=31度意思是，夏至这一天，在北京的人看来，太阳是从东偏北31度的方位升起的，是在西偏北31度的方位落下的。
说明：1本公式是在理想条件下推导出来的，即假设地球是个标准球体。
而实际上地球两极略扁，而且各地也有高山、洼地等，所以计算结果可能与实测结果有一点误差。
2 太阳围绕地球旋转的轨迹实际上是螺旋线（好象在地球外面套一根弹簧），所以实际上每天日出和日落的方位角稍微有点差别。
例如，在春分到夏至这段时间，日出方位角要略小于日落方位角。
昼夜长短的计算公式：Cost=-tgδ*tgφ太阳视位置太阳视位置指从地面上看到的太阳的位置，用太阳高度角和太阳方位角两个角度作为坐标表示。
太阳高度角指从太阳中心直射到当地的光线与当地水平面的夹角，其值在0°到90°之间变化，日出日落时为零，太阳在正天顶上为90°（本万年历中显示的高度角均已进行了蒙气差的订正，蒙气差值取自天文年历）。
太阳方位角即太阳所在的方位，指太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的夹角，可近似地看作是竖立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方的夹角。
方位角以正南方向为零，由南向东向北为负，由南向西向北为正，如太阳在正东方，方位角为-90°，在正东北方时，方位为-135°，在正西方时方位角为90°，在正北方时为±180°。
实际上太阳并不总是东升西落，只有在春秋分两天，太阳是从正东方升，正西方落。
在北半球，从春分到秋分的夏半年中，太阳从东偏北的方向升（方位角为-90°到-180°之间），在西偏北的方向落（方位角为90°到180°之间）；而从秋分到下一年春分的冬半年中，太阳从东偏南的方向升（方位角为-90°到0°之间），在西偏南的方向落（方位角为0°到90°之间）。
图解地理：太阳日出日落方位
图解地理：太阳日出日落方位一、导入由于黄赤交角的存在，导致太阳直射点发生南北移动，从而一年中日出日落方位发生改变。
那么是怎样改变的？其中的规律是什么？通过今天的学习就能解决这个问题。
二、讲授1、夏至日全球各地太阳日出东北，日落西北，北半球以北昼长达到一年中最大值。
日出东北日落西北2、冬至日全球各地太阳日出东南，日落西南，北半球以北昼长达到一年中最小值。
日出东南日落西南3、春分日和秋分日全球各地太阳日出正东，日落正西，昼夜等长。
日出正东日落正西4、有极昼现象的地区（1）北极附近出现极昼现象时：该地区正北日出、正北日落。
①刚好出现极昼的地区，如上图A地：②上图中B地：③北极点：（2）南极附近出现极昼现象时：该地区正南日出、正南日落。
①刚出现极昼的地区，如上图C地：②上图中D地：③南极点：5、日出、日落时日影朝向（1）在春秋分日，全球各地太阳从正东升起，正西落下。
因此日出时日影朝西，日落时日影朝东。
（2）北半球夏半年，太阳直射北半球，全球各地（极昼极夜区域除外）太阳从东北方升起，西北方落下，因而日出时日影朝向西南，日落时日影朝向东南。
（3）北半球冬半年，太阳直射南半球，全球各地（极昼极夜区域除外）太阳从东南方升起，西南方落下，因而日出时日影朝向西北，日落时日影朝向东北。
下图是一位驴友在别德马（40°30′S，64°W）拍摄的景观图片（北京时间19:16）。
据此完成1—3题。
1．图片拍摄日期最有可能是（）A．1月1日B．4月1日C．7月1日D．10月1日2．此时，太阳位于拍摄者的（）A．东北方B．西北方C．东南方D．西南方3．这一天，北京的昼长大约是（）A．10小时B．11小时C．13小时D．14小时【解析】1、根据北京时间19:16，求出64°W地方时约为7:00，日出时间晚于6时，此时为南半球冬半年。
2、此时为北半球的夏半年，全球各地（极昼、极夜区除外）太阳均从东北升起、西北落下。
日出日落的方位角度计算公式
计算日出日落的方位角度公式要计算任意一个地方在任意一天日出日落的方位角度，可以用下面的公式：方位角=90 - 0.5arccos[2(sinM/cosN)^2- 1]公式中，M表示的是某天太阳直射的纬度，N表示的是某地的纬度，^2表示平方。
例如，北京在北纬40度，则N=40，夏至这一天太阳在北纬23.5度（太阳直射北纬23.5度），即M=23.5，把N和M的值代入上式，可求得方位角=31度意思是，夏至这一天，在北京的人看来，太阳是从东偏北31度的方位升起的，是在西偏北31度的方位落下的。
说明：1本公式是在理想条件下推导出来的，即假设地球是个标准球体。
而实际上地球两极略扁，而且各地也有高山、洼地等，所以计算结果可能与实测结果有一点误差。
2 太阳围绕地球旋转的轨迹实际上是螺旋线（好象在地球外面套一根弹簧），所以实际上每天日出和日落的方位角稍微有点差别。
例如，在春分到夏至这段时间，日出方位角要略小于日落方位角。
昼夜长短的计算公式：Cost=-tgδ*tgφ太阳视位置太阳视位置指从地面上看到的太阳的位置，用太阳高度角和太阳方位角两个角度作为坐标表示。
太阳高度角指从太阳中心直射到当地的光线与当地水平面的夹角，其值在0°到90°之间变化，日出日落时为零，太阳在正天顶上为90°（本万年历中显示的高度角均已进行了蒙气差的订正，蒙气差值取自天文年历）。
太阳方位角即太阳所在的方位，指太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的夹角，可近似地看作是竖立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方的夹角。
方位角以正南方向为零，由南向东向北为负，由南向西向北为正，如太阳在正东方，方位角为-90°，在正东北方时，方位为-135°，在正西方时方位角为90°，在正北方时为±180°。
实际上太阳并不总是东升西落，只有在春秋分两天，太阳是从正东方升，正西方落。
在北半球，从春分到秋分的夏半年中，太阳从东偏北的方向升（方位角为-90°到-180°之间），在西偏北的方向落（方位角为90°到180°之间）；而从秋分到下一年春分的冬半年中，太阳从东偏南的方向升（方位角为-90°到0°之间），在西偏南的方向落（方位角为0°到90°之间）。
地理日出日落方位及太阳视运动概要
• （1）12月22日，昼 夜等长（3分） （2）东，23.5°N（2 分）
• （1）6月22日缩为0，说明太阳 直射，则该地区位于北回归线 上，故12月22日时，当地正午 太阳高度最小，则影子最长；3 个月后为春分日，昼夜等长。 （2）根据图示OP表示正午日 影方向，该地区位于北回归线 上，终年正午日影朝北，故OM 表示正东方向。（
北回归线以北地区
南回归线以南地区
太阳视运动轨迹图解
天球立体图
Ｂ 夏至 春秋分 冬至 E N A W S
规律1-1：观察点A位于北半球，则太 阳运行轨道面均向南倾斜
继续
天球立体图
冬至 春秋分 夏至 E N A W S Ｂ
规律1-2：观察点A位于南半球，则太 阳运行轨道面均向北倾斜
继续
天球立体图
90°，且该日该地区太阳高度最小值为0，
（3）其他极昼地区
该日太阳高度最小值
＝当地纬度－刚好出现极昼地区纬度。
（4）某地某日刚好出现极昼，则该地当日正午太 阳高 度等于直射点纬度的2倍。
（四）、正午太阳高度变化幅 度：
①在回归线之间的纬度： =23°26′+当地纬度 ②回归线至极圈之间的纬度： =46°52′（固定值） ③极圈及其以内的纬度： =90°－当地纬度+23°26 （即为当地最大正午太阳高度角） 。
Ｂ 正北升起 夏至 春秋分
E
N A W
a
冬至 S
正北落下 规律2：北半球某地观察日出（刚好极昼）
正北日出，正北日落
角a=(90度-A点纬度) ×2 或直射点纬度 ×2
正北升起Ｂ
夏至 春秋分
N A
冬至 S W
正北落下
规律2：北半球某地观察日出 （已经出现极昼多时）
日出日落时间和方位的计算及太阳周日视运动轨迹示意图的制作方法
2015 年第 17 期
高中地理必修1 ..地球运动"教学中，经常会遇到 日出日落时间计算、日出日落方位判断及太阳周日视运 动轨迹示意图的制作等问题 。 从查阅的相关资料看，人 们对这个问题认识不一 。 本文运用立体太阳光照图，用
位角 。 下面，我们用几何方法来求。的值。
几何方法推导任一日期不同纬度地区日出日藩时间和方
=Rsinφtan Õ 。 又在 6 ABC 中 ，
问题 如图 1 所示，以夏至日立体太阳光照示意图为例，
图中 0 为地心， ENFSE经线国经过赤道与晨昏线的两
L ACB= L CAE = () ,
( Rsinφtan
AC=AM=Rcosφ ，故有 sin
e =AB/ AC=
õ )
/
(Rcosφ)
交点，是M 地纬线圈平面的中心 。 在纬度(此时 Õ =23
0
8 是太阳直射点所
度和当天太阳直射点所处纬度有关 。 如呆把这个方
位角换算成时间 t ，就可得到当地当天日出和日落时 间(地方时) 。 日出时间 =6:00 - t ( 夏半年.冬半年
26') , R为地球半径 。 从图中可
以看出， M地当天于C点日出，于D点日落，
3. 非极昼区域，日出日落方位角。 =arcsin
，、也 15'
，太田正东升
(tanφtan&) ，北半球夏半年(春分日至秋分日) ，太 阳自东北方位升起，西北方位落下，北半球各地6:ω之 前日出， 18:ω之后日落，南半球各地6:00之后日出，
18:00之前日落;北半球冬半年(秋分日至次年春分
圄2 武混市二分二至日;太阳周日;棍锺动辙迹示'圃
25
《日出日落方位》课件
详细描述
随着纬度的变化，太阳的直射点位置和赤道 面之间的夹角会发生变化，导致太阳的高度 角和日出日落方位的变化。在低纬度地区， 太阳高度角较大，日出和日落方位相对较高 ；在高纬度地区，太阳高度角较小，日出和
日落方位相对较低。
大气条件对日出日落方位的影响
总结词
大气条件也会对日出日落方位产生一定的影响，例如雾、霾等天气现象会导致日出和日 落方位的不准确。
航空导航
在航空导航中，日出和日落方位 可以辅助飞行员确定飞行方向， 特别是在复杂气象条件下。
农业生产和动物迁徙中对日出日落方位的应用
农业活动安排
农民可以根据日出和日落方位来合理 安排农事活动，如播种、施肥、收割 等，以提高生产效率。
动物迁徙导航
许多动物利用日出和日落方位进行迁 徙，如鸟类、鱼类等，这些方位信息 有助于它们找到正确的迁徙路线。
地球的自转
地球围绕自己的轴线旋转，这个轴线与地球的赤道面存在一定的倾斜角度。由于地球的 自转，使得地球上的某一点会周期性地面向太阳和背对太阳，从而形成日出和日落。
地球的公转
地球在绕太阳公转的过程中，由于地球的轨道面与地球的赤道面存在一定的倾斜角度， 导致太阳直射点在赤道两侧的回归线之间来回移动。这种移动使得不同地区在不同时间
详细描述
大气条件的变化会影响光的传播路径和散射程度，从而影响太阳的观测位置。例如，在 大气污染较重的地区，日出和日落方位可能会因为雾霾等天气现象而变得不准确。此外
，大气中的折射现象也会对日出和日落方位产生一定的影响。
Part
04
日出日落方位的实际应用
航海和航空中对日出日落方位的应用
航海定向
在海上航行中，日出和日落方位 可以帮助船只确定方向，从而确 保航行安全。
太阳的周日视运动
此时南北极点太阳始终位于地平线上，太阳高度角一直为 零。
2.太阳直射北半球时：
L3 L4 W L5 地 S 平 O 面 N 0 E 图8 6 12 图9 H2 H3 H4 18 24 地方时 L1 天穹 L2 900 太阳高度 H1
太阳高度的日变化曲线图
（1）赤道上太阳视运动轨迹如图8曲线L1，东北日出， 西北日落，正午时太阳位于正北； （2）直射点与极昼圈之间太阳视运动轨迹如图8曲线L3， 东北日出，西北日落，正午时太阳位于正南；
L1 天穹 L2 900 面 S 0 6 12 太阳高度 H1 H2 H3 H4 18 24 地方时
W
（5）极昼圈与极点之间太阳视运动轨迹如图 10曲线L4； （6）极点的太阳视运动轨迹为一个点，始终位于正北 方的高空，几乎没有起落的变化，如图11直线H4。
四、观测点位于南北半球的判读 (1)、太阳终年在南方，说明观测点位于北回归线以北 : 夏至
春秋分 冬至
⑵太阳终年在北方，则观测点位于南回归线以南：
冬至
春秋分
夏至
有时在南、有时在北、有时在头顶：南北回归线之间 直射时
赤道上： a:夏至
b:春秋分
C:冬至
L3 L4 W L5 地 S 平 O
L1 天穹 L2 900 面 N 0 E 图8 6 12 图9 太阳高度 H1 H2 H3 H4 18 24 地方时
（5）极昼圈与极点之间太阳视运动轨迹如图8曲线L4； （6）极点的太阳视运动轨迹为一个点，始终位于正南方 的高空，几乎没有起落的变化，如图9直线H4。
3.太阳直射南半球（情况与太阳直射北半球类似）
L3 L4 E L5 地 N 平 O 面 S 0 6 12 H2 H3 H4 18 24 地方时 L1 天穹 L2 900 太阳高度 H1