太阳方位问题
太阳日出方位角与纬度的关系
太阳日出方位角与纬度的关系
1、对北半球而言，当太阳赤纬大于0°的时候太阳从东偏北方向升起，此时太阳方位角小于90°，中午180°，落日时太阳方位角大于270°。
当太阳赤纬小于0°的时候太阳从东偏南方向升起，此时太阳方位角大于90°，中午180°，落日时太阳方位角小于270°。
2、日出方位角是太阳初升是的太阳方位角。
对于地球上任何位置，当太阳处于春分点或秋分点，即太阳赤纬是0°的时候，初升的太阳方位角是90°整，正午太阳方位角是180°，落日的时候太阳方位角是270°。
3、太阳方位角是太阳在方位上的角度，它通常被定义为从北方沿着地平线顺时针量度的角。
日出日落方位详解
（一）、日出和日落方位问题：不论是南半球还是北半球的任何地点（出现极昼和极夜的区域除外），其太阳出没点的地平方位是偏南还是偏北，取决于太阳直射南半球还是北半球，而与观测地点位于南北半球无关。
具体来说：（1）在两分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升，正西落（极点除外）（2）北半球的夏半年（太阳直射点位于北半球，即从春分日经过夏至日到秋分日），全球各地太阳东北升，西北落，而且纬度越高，太阳升落的方位越偏北（极点和出现极昼夜的地方除外）；北半球的冬半年（太阳直射南半球，从秋分经过冬至到春分日），全球各地太阳东南升，西南落，纬度越高，太阳升落的方位越偏南（极点和出现极昼夜的地方除外）。
（3）就某一地点而言，在太阳直射点向北运动期间，太阳升落的方位将日渐偏北；反之则日渐偏南。
（4）南北极点上，太阳高度在一天中是不变的（即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行），太阳在一天中没有明显的升起和落下。
（二）、太阳视运动图的判断方法：太阳视运动是地球自转造成的，一天中，地球自西向东自转，看太阳在天空中以观测者为中心，自东向西运动，一天转一圈。
观测者所在的平面是地表切面，叫做地平圈，以观测者为中心的大球面为天球，天体在天球上运动。
（1）太阳视运动最高位置为正午，正午太阳高度为从地平圈中心向太阳最高位置的连线与地平圈的交角，地平圈以上部分长度反映昼长，以下表示夜长。
（2）不同半球的正午太阳偏向：北回归线以北和南回归线以南地区，太阳轨迹是平行的。
北回归线以北地区，一年中太阳总是偏向南方，每天太阳最高时太阳在正南，南回归线以南地区，一年中太阳总是偏向北方，太阳最高时在正北，根据一年中太阳视运动最高、最低、居中位置来判断季节。
（3）南北回归线之间地区，太阳轨迹也是平行的，只不过正午时太阳有时位于观测者以北，有时位于观测者正头顶（正午太阳高度为90度，正午太阳高度为太阳与地平圈中心连线与地平圈夹角），有时位于观测者以南。
日出日落方位知识总结(课堂PPT)
13
根据日出日落判断该地的纬度范围
14
极昼区的日出日落
南
H
北
这种太阳视运动是否只有极圈存在？
15
南
H
该地的纬度范围
66034'—90
北
该地位于与晨昏线相切的纬线上， 即：某日出现极昼的最低纬线 （注意：不一定为极圈）
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三地正午太阳位置不同点是：
甲地，有时太阳在头顶，有时在北方，有时
在南方，说明甲地在南北回线之间；
乙地上，太阳终年在北方，说明乙地在南回
归线以南；
丙地上，太阳终年在南方，说明丙地在北回
归线以北。
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正午太阳方位规律总结
• 1、北回归线以北的点，正午时太阳总 是位于正南（如天津）
• 2、南回归线以南的点，正午时太阳总 是位于正北（如悉尼）
H 想想： H的变化范围？
0
24
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思考 • 夏至日我国科考队员站在黄
河站看太阳，在一天中它是 如何升落的呢？
17
极昼区的日出日落
W
a
S
N
E
图3
18
极昼区日出日落规律
• 出现极昼的地方（除极点）： • 若位于北半球，太阳从正北升起，
正北落下； • 若位于南半球，则正南升起，正
南落下。
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极点的日出日落及太阳高度
甲 南
乙 1O 2
北
29
日期 A B C D
日影朝向
日出
正午
西南
正南
正西
正北
正西
正北
太阳方位变化速度问题
太阳方位变化速度问题下面讨论地转日象仪深入应用的话题，供感兴趣者参考。
为节省文字，我们用T代替“太阳方位变化速度”八个字，用Z代替地球自转速度15°／时，即Z=15°／时。
现在，我们来讨论T问题。
因为本人对T问题感兴趣，才开始研究太阳视运动。
设正南为方位0°，利用本仪器在赤道看到，春分、秋分时，中午前太阳方位一直是正东，－90°，中午后太阳方位一直是正西，+90°，午前、午后T都是零，而正中午时，方位突变，T 为无穷大。
这告诉我们，太阳足迹和观察者距离为零时，T就无穷大，赤道的T和北极的T完全不同。
在北极，太阳足迹为圆，观察者和太阳足迹的距离是天柱半径，T总是Z。
T 与观察者到太阳足迹的距离、与太阳足迹运动方向、速度有关。
如果太阳足迹运动方向、速度相同，T的大小就看观察者到太阳足迹的距离。
下面说说日出的T。
因为日落的T，和它相同，因此只说它。
日出的T，先说结论：日出的T只和纬度W有关，日出的T 近似为T=Z* SIN(W)。
将地轴抽到春分也是秋分刻度，我们看到，无论天柱转动到什么位置，日出点总在正东，一天见日时间总是12小时，观察者和太阳足迹的距离总是天柱半径。
将天柱放在北纬45°，我们看到太阳视运动速度Z和T夹角为45°。
T是Z的分量，为Z*SIN45°。
这时我们再抽动一下地轴到夏至，发现日出点和观察者两者距离没太大变化，再推动一下地轴到冬至，发现也没太大变化，因此，四季的日出T基本相近，本人曾在计算机上按本人推导的太阳方位公式用VB算法语言程序计算出北纬45.6°的哈尔滨，四季的日出T皆为0.7Z。
至于北极“四季”日出的T=Z和赤道“四季”日出的T=0，都是完全肯定的，综合起来，才有上面的结论。
下面讨论中午T问题。
因为冬至到夏至和夏至到冬至的情况只是顺序不同实质相同，我们只讨论夏至到冬至的中午T。
并把它分两步。
太阳升落方位的变化规律
太阳升落方位的变化规律由于黄赤交角的存在，使天球上的太阳不断相对于天赤道作回归运动，其真接结果是造成太阳赤纬的周年变化，进而导致太阳周日圈反复地北进南退，伴随这种北进南退，地面观察者眼中太阳的升落方位亦出现有规律的变化。
太阳升落方位的变化规律可以从以下几个方面来考察：这种规律可以概括为一句话即：太阳赤纬不为零时，纬度越高，太阳升落的方位角越大，而且太阳赤纬为正即太阳直射在北半球时，方位角为正，亦即太阳升落方位偏北。
根据纬度的差异又可分为以下六种情况：在赤道上看：由于太阳周日圈与地平圈直交，故一年四季太阳都是垂直地升起而又垂直地落下，且太阳赤纬是多少度，太阳升落方位便是多少度，即3=A.例如：每年11月7日，太阳赤纬约为一16°19,即太阳直射南纬16°19,,此日的太阳升落方位亦为一16°19,,即在赤道上看11月7日这天太阳是从正东偏南16°19,处升起，在正西偏南16°19,处下落。
在开始出现极昼的纬度上看：由于太阳周日圈最低点与地平圈相切，故太阳升落方位最大为90°即与北点或南点重合。
例如：6月22日北极圈上开始出现极昼，太阳周日圈全部在地平圈以上，其最低点恰与北点相切，故这天在北极圈上看太阳，是从正东偏北90°即正北方位开始升起，而在正西偏北90°即正北方位下落到最低点，换句话说就是6月22日在北极圈上看太阳升落方位为+90°。
在开始出现极昼的纬度到极点之间看：由于太阳周日圈全部位于地平圈以上而且是倾斜的，故一天中太阳高度仍有变化，太阳开始升起和下落到的最低点方位角均为90°即太阳升落方位亦与北点或南点重合。
例如：6月22日在70°N 处看太阳，一天中太阳总在地平以上转圈，只在半夜时下落到最低点，此时太阳位于正北方天空，方位角为+90°。
极昼期间在极点上看：由于太阳周日圈始终平行于地平圈，故一天中的太阳高度没有变化，始终等于该日太阳赤纬，太阳只有方位变化而无所谓升落，因而不存在升落方位问题。
关于日出日落方位和物体影子方位的判断问题
关于日出日落方位和物体影子方位的判断问题一、地球上某地一年中日出日落方位由于地球不停的自西向东自转，地球上的人们看到太阳每天一周的东升西落现象，这种现象称为太阳的周日视运动。
太阳的周日视运动轨迹平面与天赤道平行，与天轴（观测者与北极星的连线）相垂直。
如图一所示我们知道，由于地平圈的存在，我们只能观测到半个天球（即天球在地平圈上的部分）。
当太阳在地平圈以上的部分运行时，即为白昼，当太阳在地平圈以下的部分运行时，即为夜晚。
如图一所示太阳经过观测者的子午圈时称为中天。
经过包括天极和天顶的那半个子午圈时，太阳到达一天中最高位置，称为上中天，此时即为地方时12点；经过包括天极和天底的那半个子午圈时，太阳到达一天中最低位置，称为下中天，即为地方时0时（或24时）。
太阳经过观测者的地平圈时称为出没，也称升落。
太阳从地平圈下升到地平圈上称为日出，反之称为日没。
由于黄赤交角的存在，在一年之中太阳的黄道面上的位置是不断变化的。
因而每天太阳的周日视运动轨迹也不一样，从而造成每天日出日落方位及中天的高度也不相同。
由于地球的公转，太阳黄道上自西向东每天移动约1°。
在一年的不同日期内，太阳的赤经、赤纬的变化，引起昼夜长度的变化。
对北半球来说，一年内只有两天，即春分和秋分，太阳由正东点日出，正西点日没，昼夜相等。
从春分起，太阳的出没方位逐渐北移，夏至日到达最北点。
在这段时间内，日出的时刻逐日提早，而日没的时刻逐日延迟。
同时中天高度越来越高，白昼变长，黑夜缩短。
夏至那天中天高度最高，白天最长。
夏至以后，太阳的出没方位逐渐南移，中天高度逐渐下降。
秋分以后，太阳的出没位置已在东、西点以南，昼短夜长。
这个过程一直延续到冬至日为止。
这时，太阳的出没位置到达最南点，白昼最短，黑夜最长。
以后，太阳的出没点重新北移，到春分点时昼夜又相等，完成一年一周的运动。
由于纬度不同，太阳周日视运动的变化情况也有所不同。
纬度越高，夏季白天越长，冬季白天越短。
太阳方位的变化规律
太阳方位的变化规律太阳是我们生活中不可或缺的存在，它的升起和落下，以及在天空中的运行轨迹，都受到地球自转和公转的影响。
太阳的位置不断变化，这种变化规律被称为太阳方位的变化规律。
在不同的季节和地理位置，太阳的升起和落下位置都会有所不同，下面我们来详细了解太阳方位的变化规律。
一天中，太阳的升起和落下位置会随着时间的推移而变化。
在清晨，太阳从东方升起，在中午时分达到最高点，随后向西方落下。
这种日出、日中、日落的运动规律是由地球自转造成的。
地球自转的方向是从西向东，因此太阳看起来是从东方升起，到西方落下。
除了一天中的变化，太阳的升起和落下位置还会随着季节的变化而有所不同。
在北半球，冬至时太阳升起的位置最南，落下的位置最西，因此白昼时间最短；夏至时太阳升起的位置最北，落下的位置最西，白昼时间最长。
这种季节性的变化是由地球公转轨道的倾斜造成的。
地球公转轴与地球公转轨道的倾斜角度导致了不同季节太阳高度和方位的变化。
在赤道附近地区，太阳的位置相对稳定，升起和落下的位置基本在东西方向上。
而在极地地区，由于地球轴倾斜的原因，夏季时太阳可能连续24小时不落下，而冬季时太阳可能连续24小时不升起。
这种极端的现象使极地地区的白夜和极夜成为独特的地理景观。
太阳方位的变化规律对人类生活有着重要的影响。
农民可以根据太阳的位置确定种植作物的最佳时间；航海者可以利用太阳的位置确定方向；太阳的位置也影响了建筑物的设计和布局。
因此，了解太阳方位的变化规律不仅有助于我们更好地利用太阳能资源，还可以帮助我们更好地适应自然环境。
总的来说，太阳方位的变化规律是由地球自转和公转的影响所导致的。
太阳的升起和落下位置随着时间和季节的变化而不断变化，这种规律影响着人类生活的方方面面。
通过对太阳方位变化规律的了解，我们可以更好地利用太阳能资源，同时也更好地适应自然环境的变化。
愿我们在日常生活中，能够更加关注太阳的变化，感受大自然的美好。
日出日落方位详解[1]知识讲解
（一）、日出和日落方位问题：不论是南半球还是北半球的任何地点（出现极昼和极夜的区域除外），其太阳出没点的地平方位是偏南还是偏北，取决于太阳直射南半球还是北半球，而与观测地点位于南北半球无关。
具体来说：（1）在两分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升，正西落（极点除外）（2）北半球的夏半年（太阳直射点位于北半球，即从春分日经过夏至日到秋分日），全球各地太阳东北升，西北落，而且纬度越高，太阳升落的方位越偏北（极点和出现极昼夜的地方除外）；北半球的冬半年（太阳直射南半球，从秋分经过冬至到春分日），全球各地太阳东南升，西南落，纬度越高，太阳升落的方位越偏南（极点和出现极昼夜的地方除外）。
（3）就某一地点而言，在太阳直射点向北运动期间，太阳升落的方位将日渐偏北；反之则日渐偏南。
（4）南北极点上，太阳高度在一天中是不变的（即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行），太阳在一天中没有明显的升起和落下。
（二）、太阳视运动图的判断方法：太阳视运动是地球自转造成的，一天中，地球自西向东自转，看太阳在天空中以观测者为中心，自东向西运动，一天转一圈。
观测者所在的平面是地表切面，叫做地平圈，以观测者为中心的大球面为天球，天体在天球上运动。
（1）太阳视运动最高位置为正午，正午太阳高度为从地平圈中心向太阳最高位置的连线与地平圈的交角，地平圈以上部分长度反映昼长，以下表示夜长。
（2）不同半球的正午太阳偏向：北回归线以北和南回归线以南地区，太阳轨迹是平行的。
北回归线以北地区，一年中太阳总是偏向南方，每天太阳最高时太阳在正南，南回归线以南地区，一年中太阳总是偏向北方，太阳最高时在正北，根据一年中太阳视运动最高、最低、居中位置来判断季节。
（3）南北回归线之间地区，太阳轨迹也是平行的，只不过正午时太阳有时位于观测者以北，有时位于观测者正头顶（正午太阳高度为90度，正午太阳高度为太阳与地平圈中心连线与地平圈夹角），有时位于观测者以南。
【地理微专题】太阳系天体观测：方位问题
西
东
东
西
【例3】2018年2月8日，南天区出现流星雨。右图为当天从北极上 空看到的太阳系部分行星位置示意图。读图完成问题。
3.当天晚上，地球上能够观察到火星、木星、土星位置关系正确的是
二、天空（星空）中天体相对方位判读
【例1】水星离太阳太近，难以被观察到，只有在水星大距时，才会出 现短暂的观测机会。水星大距是指在地球上看，水星和太阳之间的视 距离达到最大，当水星在太阳东边时为东大距、在太阳西边时为西大 距。下图为水星出现大距时地球、水星相对位置图。完成下题。
解题步骤：
1.确定合适的观测点
西
2.绘制地平面，根据 自转确定东西方向
3.做观测点与天体 连线，确定方位
东
西
东
东
2.图中水星西大距时所处的轨道位置和此刻赤道上的最佳观测点是
A.甲 ①
B.甲 ②
C.乙 ③
D.乙 ④
【例3】日、地、月三者位置呈一条直线时可能会观测到日食或月食
现象。初亏是发生日食（或月食）的开始阶段。右图是太阳系部分天 体示意图，甲、乙为不同时刻月球在公转轨道的位置。完成第下题。AB NhomakorabeaC
D
解题步骤： 1.确定合适的观测点 2.绘制地平面，根据自转确定东西方向 3.做观测点与天体连线，确定方位
【课堂练习】
（2018.11 浙江地理）图1为太阳系部分天体某时刻相对位置示意图 。图2为某学生当日看到的局部星空。完成3、4题。
图1
1.该时刻肉眼在
图2
A.火星天空中可以看见月球
高三复习难点突破之太阳方位问题ppt
（ 6 ）、赤道与南北两切点之间地区（有昼夜交替的非 赤道地区） 1、规律： 日出日落方位相同。太阳直射北半球时，日出东 偏北，日落西偏北，纬度越高，偏北方位角越大（太阳直 射南半球时则反之）。正午太阳方位和高度，则取决于各 地纬度与直射点的纬度位置关系 2、图示：
3、特殊地点分析：
地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法，逐日测算正午 太阳高度。如图2，垂直竖立一根2米长的竿OP，正午时测 得竿影长OP’，通过tgα＝OP/OP’，算出正午太阳高度 α。据此回答： 1．图3是该小组绘制的连续一年多 的竿影长度变化图。图中反映3月21 日竿影长度的点是（ ）
D
A B C D
① ② ③ ④
冬至
（ 2 ）、极昼期间的南、北极点： 一日内由于极点与直射点之间无纬度距离变化， 1、规律：
故极点上太阳周日视运动曲线应与地平线（圈）平行， 无太阳升落，且太阳高度与直射点纬度数值相等，方 位北极正南，南极正北。
2、图示：
（ 3 ）、恰好出现极昼的地点
1、规律： 北极地区该地点，于0时升、24时落于正北最低
3、特殊日期分析（据图总结）：
3、特殊日期分析 （据图总结）：
日期 春秋分 夏至 日出方位 日落方位 正午
太阳方位 太阳高度
正东
东偏北 23°26′ 东偏南 23°26′
正西
西偏北 23°26′ 西偏南 23°26′
天顶
正北 正南
90° 66°34′ 66°34 ′
3、特殊地点分析（据图总结）：
地区
80°N 80°S
日期
6月22日 12月22日
日升
日落
正午太阳 方位 高度
正南 33°26′
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重点讲解：
一、春、秋分日： 春、秋分日时各地太阳均正东升起，正西落下， 1、规律： 正午太阳方位与各地所在地理纬度有关（北半球在正南， 南半球在正北，赤道天顶；正午太阳高度与地理纬度互 余）
（ 6 ）、赤道与南北两切点之间地区（有昼夜交替的非赤道地 区）
1、规律： 日出日落方位相同。太阳直射北半球时，日出东 偏北，日落西偏北，纬度越高，偏北方位角越大（太阳直 射南半球时则反之）。正午太阳方位和高度，则取决于各 地纬度与直射点的纬度位置关系 2、图示：
3、特殊地点分析：
C
模拟考场：
பைடு நூலகம்
读图1，回答1—2题。 1．图示地点所在国可能是（ C ） A．中国 B．美国 C．澳大利亚 D．新加坡 2 ．冬至日（ 12 月 22 日前后）日出时，在图示地点观察 太阳，其位置是（ ） A．① B．② C．③ D．④
B
模拟考场：
泰山日出景象壮观，图中①②③④表示一年中不同季 节的日出方位。回答3—4题 3．夏至日泰山日出方位最有可能是（ ） A．① B．② C．③ D．④ 4 ．今年 10 月 1 日小明在泰山顶观察到日出时间是北京时 间6:28，则泰山当日的昼长约（ ） A．10.5小时 B．11.5小时 C．12.5小时 D．13.5小时
二、其他日期：
基本规律：
太阳直射北半球，太阳升落方位均偏北，且纬度越高， 太阳升落的偏北方位角越大，至晨昏线与纬线切点达最大， 即：偏北达90°，升落于正北方向（反之，则偏南）。根 据纬度差异，又可以分以下几种情况：
（ 1 ）、赤道：
全年垂直升落，升落方位与直射点所在 1、规律： 纬度相同 2、图示：
点，即：地平线（圈）上。正午时位于正南；南极地区则 反之。正午时太阳高度为此日直射点的纬度数值的2倍。
2、图示：
3、特殊地点分析（据图总结）：
3、特殊地点分析（据图总结）：
地点 北极圈 日期 6月22日 升落 方位 正午 太阳方位 太阳高度
正北
正南
46°52′
南极圈 12月22日
正南 正北
（ 4 ）、极点和恰好出现极昼的地点之间的地区
1、规律： 严格意义上已无“日出”和“日落”，只有太
阳最高和最低。北极附近的地区，0时和24时时太阳在正 北方向最低，12时在正南天空最高；南极附近地区相反。 高度和直社点和该地纬度位置有关。
2、图示：
3、特殊地点分析（据图总结）：
夏至
冬至
（ 2 ）、极昼期间的南、北极点： 一日内由于极点与直射点之间无纬度距离变化， 1、规律： 故极点上太阳周日视运动曲线应与地平线（圈）平行， 无太阳升落，且太阳高度与直射点纬度数值相等，方 位北极正南，南极正北。
2、图示：
（ 3 ）、恰好出现极昼的地点
1、规律： 北极地区该地点，于0时升、24时落于正北最低
(03 年江苏、广东 ) 某学校（ 110°E ） 地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法，逐日测算正午 太阳高度。如图2，垂直竖立一根2米长的竿OP，正午时测 得竿影长OP’，通过tgα＝OP/OP’，算出正午太阳高度α。 据此回答： 1．图3是该小组绘制的连续一年多 的竿影长度变化图。图中反映3月21 日竿影长度的点是（ ）
2、图示：
3 、特殊地点分析（据图总结） ：
3、特殊地点分析 （据图总结）：
日出 方位 赤道 北回归线 北极圈 南回归线 日落 方位 正午 太阳方位 太阳高度 90° 66°34 ′ 23 °26′
天顶 正 东 正 西 正南
66°34 正北 ′ 23 °26′ 南极圈 此日晨昏线过极点，极地太阳位于地平线 南北极点 （圈）上，无日出和日落现象
C
经典回放：
（ 06 天津）我国科学家从 a 地出发到 b 、 c 、 d 三地考察 ( 图中标注的是经纬度位置和抵达时的北京时间)。 4. 在 d 地观察太阳，观察时间 ( 当地时间 ) 与太阳所在方 向组合正确的是（ ） A. 3：00 东北方 B. 8：00 西南方 C. 15：00 西北方 D. 19：00 东南方
3、特殊日期分析（据图总结）：
3、特殊日期分析 （据图总结）：
日期
春秋分
日出方位
日落方位
正午 太阳方位 太阳高度
正东
东偏北 23°26′ 东偏南 23°26′
正西
西偏北 23°26′ 西偏南 23°26′
天顶
正北 正南
90° 66°34′ 66°34 ′
3、特殊地点分析：
日 期 地点 日出 东 偏 南 东 偏 北 日落 正午太阳 方位 高度 正南 天顶 天顶 正北 43°08′ 90° 90° 43°08′
冬 北回归线 至 日 南回归线 夏 北回归线 至 日 南回归线
西 偏 南 西 偏 北
经典回放：
3、特殊地点分析（据图总结）：
地区 80°N 日期 6月22日 日升 日落
正午太阳 方位 高度
正南 33°26′
0 时 正 24 时正 北升 北落
80°S
12月22日
0 时 正 24 时正 南升 南落
正北
（ 5 ）、在开始出现极夜的纬度位置：
由于太阳周日视运动圈最高点与地平圈相切，故 太阳只在正午时，刚一露脸即已下落（北极附近地区 是在其正南方向，南极附近地区在其正北方向）。因 此，不存在严格意义上的“日出”和“日落”现象。
D
A B C D
① ② ③ ④
2．该学校大约位于（ A 21.5°N 45°S B
A）
21.5°S C 45°N D
经典回放：
（06江苏）我国“神舟六号”飞船于北京时间2005年10 月12日9时许成功发射，17日凌晨安全返回。据此回答3题。 3．飞船飞行期间，下列叙述正确的是（ ） A．地球绕日公转的速度逐渐减慢 B．太阳直射点向北运动 C．赤道各地日出时，当地物体的影子朝向西偏北 D．南半球各地正午太阳高度角达一年中最大值