一天中太阳的视运动轨迹和日影运动轨迹

一天中太阳的视运动轨迹和日影运动轨迹

安徽 周兵

一、太阳视运动轨迹与日影运动轨迹的关系

日影运动轨迹由太阳运动轨迹决定：日影朝向与太阳的方位相反；日影长短与太阳高度成反比。所以，我们学习的重点应放在对太阳视运动轨迹的探讨上。 二、影响太阳视运动轨迹的若干因素

1、光源因素：相对地球而言太阳是一个面光源而非点光源，所以，地球接受到的太阳光线是一组平行线。

2、地球上的方向因素：经线指示南北，北极点为最北，其四周均为南方；南极点为最南，其四周均为北方。纬线指示东西，东西方向为无限方向。

3、时间因素：（1）因一年中不同日期，地球绕日公转的轨道位置不同，球面上太阳直射点的位置不同，也即太阳光线射入的角度也就不同，相对于地球上的方位也就会发生改变，存在着冬半年、夏半年、两分日等差异。（2）加之一天中地球的自转运动，会造成太阳高度的变化，从而出现一个太阳的视运动轨迹

4、空间因素：除了因一年的时间和一天的时间不同而太阳升落方位不同外，还跟观察者的地理纬度有关系，存在着直射点纬度、直射点以北、直射点以南、极昼区、极昼区极点等差异。

三、以下按时间和空间的不同组合来分析 （一）两分日

全球除极点外，

太阳光线与纬线平行

全球太阳 1、北极点

2、直射点纬度以北

太阳：正东升→东南→正南→西南→正西落

日影：正西→ 西北→ 正北→ 东北→ 正东 太阳：终日正南，高度不变，位于地平线 日影：影子正南（在夜半球，不可见）

（ 注：图中内小弧箭头为日影运动轨迹，外大弧

箭头为一日太阳视运动轨迹。下同。）

正东升 正西落

N

S

西

东 6∶00

18∶00 12∶00

北

南

3、直射点纬度

4、直射点纬度以南

5、南极点

（二）北半球夏半年

1、北极点

2、极昼区

3、直射点纬度以北

太阳：正东升→正中天→正西落

日影：正西→ 无 → 正东

太阳：正东升→ 东北→ 正北→ 西北→ 正西落

日影：正西→ 西南→ 正南→ 东南→ 正东

东 西

西

东 太阳：终日正北，高度不变，位于地平线 日影：影子正北（在夜半球，不可见）

太阳：终日正南，高度不变

日影：终日正南

太阳：正北升→东北→正东→东南→正南→西南→正西→

西北→正北落（太阳高度最低时为日出、日落时，此时太阳光线从北极点方向射入）

日影：正南 → 西南→正西→西北→正北→东北→正东→

东南→正南

18∶00 12∶00 6∶00

6∶00

12∶00 18∶00 太阳光线与纬线 成一定的夹角

除极昼区外 全球均为

东北升，西北落

北

南

南南

北

北

N

S

N

北半球18点前 南半球18点后

北半球6点后

南半球6点前

4、直射纬度

5、直射纬度以南

6、南极点、极夜区 （三）北半球冬半年

1、北极点、极夜区

2、直射点纬度以北

3、直射点纬度

4、直射点纬度以南

太阳：东北升→正东→东南→正南→西南→正西→西北落 日影：西南→正西→西北→正北→东北→正北→东南

太阳：东北升→正中天→西北落

日影：西南→ 无→东南

太阳：东北升→正北→西北落 日影：西南→ 正南 →东南 无阳光照射，所以不可见太阳运动轨迹及日影

太阳：东南升→正南→西南落

日影：西北→ 正北 →东北

6∶00前

18∶00后 12∶00

太阳：东南升→ 正中天→ 西南落

日影：西北→ 无 →东北 12∶00 无阳光照射，所以不可见太阳运动轨迹及日影

北半球6点前

南半球6点后

北半球18点后 南半球18点前

12∶00

东

西

东

西

东

西

6∶00前

18∶00后 12∶00

北 南

北

南

太阳光线与纬线

成一定的夹角

除极昼区外

全球均为 东南升，西南落

北

南北

南南

北

5、南极点

6、极昼区

太阳：终日正北，高度不变

日影：终日正北

太阳：正南升→西南→正西→西北→正北→东北→正东

→东南→正南落（太阳高度最低时为日出、日落

时，此时太阳光线从南极方向射入）

日影：正北→东北→正东→东南→正南→西南→正西

→西北→正北

太阳：东南升→正东→东北→正北→西北→正西→西南落

日影：西北→正西→西南→正南→东南→正东→东北