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1、詳談“日影”問題四川徐廣元一.日影朝向（一）分布規(guī)律1.日影朝向始終在觀測者所見太陽方位的相反方向。2.正午日影的朝向取決于太陽直射點的位置。太陽直射點以北的地區(qū)正午日影朝向正北，以南的地區(qū)朝向正南（極點除外，極夜地區(qū)正午無日影）。不同地區(qū)分布如下：（1）回歸線以外的地區(qū)（極點除外）：北回歸線以北地區(qū)，一年中正午日影都朝向正北。南回歸線以南地區(qū)，一年中正午日影都朝向正南。（2）回歸線之間的地區(qū)：①太陽直射地區(qū)，正午日影縮為零（或正午日影與物體重合）。②赤道上一年中正午日影大約半年朝向正北，半年朝向正南。③赤道到北回歸線之間的地區(qū)，一年中正午日影朝向正北的時間多于朝
2、向正南的時間；赤道到南回歸線之間的地區(qū)，一年中正午日影朝向正北的時間少于朝向正南的時間。（3）極點：北極點極晝期正午日影都朝向正南，南極點極晝期正午日影都朝向正北。3.日出日落時的日影朝向（1）太陽直射北半球時：無論南北半球，日出時的影子都朝向西南方，日落時的影子都朝向東南方。（2）太陽直射南半球時：無論南北半球，日出時的影子都朝向西北方，日落時的影子都朝向東北方。（3）太陽直射赤道時：全球各地日出時的影子都朝向正西方，日落時的影子都朝向正東方。（二）應用意義1.據(jù)日出、日落時日影的朝向，推知太陽直射半球若日出時物體的影子朝向西南方，日落時物體的影子朝向東南方，則
3、說明太陽直射北半球；若日出時物體的影子朝向西北方，日落時物體的影子朝向東北方，則說明太陽直射南半球；若日出時物體的影子朝向正西方，日落時物體的影子朝向正東方，則說明太陽直射赤道。2.據(jù)一天中日影朝向情況，推測當?shù)氐胤綍r日影朝向正北或正南時，當?shù)氐牡胤綍r為12時。3.據(jù)正午日影的朝向，推測觀測點所在半球及大體緯度位置（1）一年中在有白晝的時期，正午日影始終朝向正北方，則該地位于北回歸線以北地區(qū)（北極點除外）或南極點。（2）一年中在有白晝的時期，正午日影始終朝向正南方，則該地位于南回歸線以南地區(qū)（南極點除外）或北極點。（3）一年中正午日影一段時間朝向正南方，一段時間朝
4、向正北方，則該地在南北回歸線之間。二.日影長短變化（一）變化規(guī)律1.一天中，日出、日落時的日影最長，正午時的日影最短。2.一年中，6月22日南半球有白晝期的地區(qū)正午日影達全年最長，北回歸線及其以北地區(qū)達全年最短。12月22日北半球有白晝期的地區(qū)正午日影達全年最長，南回歸線及其以南地區(qū)達全年最短。回歸線之間的地區(qū)，太陽直射時，正午日影縮為零（或正午日影與物體重合），達全年最短。（二）應用意義1.據(jù)一天中日影長短情況，推測觀測點的地方時如：日影達一天中最短時，當?shù)氐胤綍r為12時。2.據(jù)一年中正午日影長短情況，推測觀測點所在半球、季節(jié)等。（1）6月22日正午日影達全年最
5、長，該地在南半球，為冬季；達全年最短，該地在北回歸線及其以北地區(qū)，為夏季。（2）12月22日正午日影達全年最長，該地在北半球，為冬季；達全年最短，該地在南回歸線及其以南地區(qū)，為夏季。（3）非二至日正午日影縮為零（或日影與物體重合），該地在南北回歸線之間，太陽直射該地。（4）正午日影達全年最長，則該地處于冬季，且該日為該地所在半球的冬至節(jié)氣。正午日影達全年最短（不為零），則該地處于夏季，且該日為該地所在半球的夏至節(jié)氣。如何判斷日出日落的方位太陽東升西落是地球自西向東自轉的反映，太陽的這種視運動不僅反映出地球自轉的方向。同時還反映出地球自轉的速度，即地球每小時向東自轉
6、15°，那么站在地球上的觀測者看到太陽東升西落的角速度也是每小時15°。但是，嚴格說來，籠統(tǒng)地認為太陽東升西落是不準確的。由于黃赤交角的存在，導致了太陽直射點的回歸運動。直射點位置的變化，使得我們在不同季節(jié)看到的太陽日出、日落的方位并不相同，那么世界各地日出日落方位的變化有什么規(guī)律呢？下面我們就利用日照圖來分析這個問題。按太陽直射點的位置，分三種情況來進行討論。一、太陽直射赤道我們知道在晨線上看到的是日出，在昏線上看到的是日落。在上圖中，選任意一點A，我們來分析一下A地日出日落的方位。因為緯度相同的地方，日出日落的方位也相同，所以我們首先作出過A地的緯線，找到該緯
7、線與晨線的交點B、與昏線的交點B"。只要得出太陽光線相對于B地的方向，就可知道A地日出的方位；只要得出太陽光線相對于B"地的方向，就可知道A地日落的方位。顯然，相對于B地而言，太陽光線來自正東方向，所以在A地太陽從正東方向升起；相對于B"地而言，太陽光線來自正西方向，所以在A地太陽從正西方向落下。由此可得出規(guī)律一：春秋二分日，全球各地的日出日落方位除了南北兩極點外均為從正東方向升起、從正西方向落下。二、太陽直射北半球我們討論一下任意一點C地的日出日落方位，作出過C地的緯線，找出該緯線與晨線的交點D、與昏線的交點D"，顯然太陽光線相對于D地來說來自東北方向；相對于D
8、"地來說來
