也談日出日落時(shí)的方位

安徽省滁洲中學(xué) （239001） 姜家余

也談日出日落時(shí)的方位

安徽省滁洲中學(xué) （239001） 姜家余

天球繞天軸旋轉(zhuǎn)，每日一周，天球上的所有天體都跟著天球一起旋轉(zhuǎn)，也是每日一周，叫周日視運(yùn)動(dòng)，周日視運(yùn)動(dòng)的軌跡與天赤道平行。太陽(yáng)是對(duì)地球影響最大的天體，其周日視運(yùn)動(dòng)直接影響人類(lèi)生產(chǎn)和生活，也是地理教學(xué)中的難點(diǎn)，尤其是不同緯度看到日出日落時(shí)的方位。筆者認(rèn)為，討論不同緯度看日出日落時(shí)的方位時(shí)，必須認(rèn)清三個(gè)問(wèn)題：

其一，地球雖然屬于太陽(yáng)系，但距太陽(yáng)很遙遠(yuǎn)，日地平均距離約1．5億千米。不論地球在其軌道什么位置，看日出日落時(shí)太陽(yáng)發(fā)出的光線都應(yīng)該是平行光線。要用宇宙空間的思維方式看日出日落時(shí)的方位。

其二，判斷方向的依據(jù)是地球表面的經(jīng)緯線。在地球表面，沿著同一條緯線，非東即西；沿同一條經(jīng)線，非南即北。若日出日落時(shí)太陽(yáng)光與緯線平行，說(shuō)明日出日落時(shí)的方位分別是正東、正西。若日出日落時(shí)太陽(yáng)光與緯線不平行，說(shuō)明日出日落時(shí)的方位就應(yīng)該是其他方向。

其三，在地球上，緯度不同，其地平圈與太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)圈的關(guān)系是不同的。也可以說(shuō)，緯度不同，其北天極地平高度是不同的。

①在赤道上看太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)，因其緯度為零，北天極地平高度也為零，地平圈與太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)圈的關(guān)系是垂直的，太陽(yáng)始終直升直落。日出日落時(shí)太陽(yáng)光線與地球上的緯線始終是平行的，因此，任何時(shí)候太陽(yáng)都是正東出、正西落。如圖1所示。

②在緯度大于0°小于90°地區(qū)，北天極地平高度不為零（數(shù)值是當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥龋仄饺εc太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)圈有夾角，太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)圈是傾斜的。越往北去，北天極地平高度越大，地平圈與太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)圈的夾角越小。若太陽(yáng)直射到北半球，如夏至日，該地區(qū)看日出日落的方位是東北方向升、西北方向落，且越往北去，日出日落的方位也越向北移。如圖2、圖3、圖4中的黑點(diǎn)表示30°N、60°N、66°34′N(xiāo)夏至日所看日出方位。其中，66°34′N(xiāo)夏至日所看日出的方位位于正北。由此可見(jiàn)，該地區(qū)同一天，不同緯度，日出時(shí)物體影子和正午時(shí)物件影子之間的夾角是不同的。該地區(qū)春分、秋分日看日出日落的方位仍是正東升、正西落。

③在北極，緯度是90°，北天極地平高度也是90°，地平圈與太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)圈平行，太陽(yáng)不升也不落。

據(jù)上述分析可知：第一、赤道上，一年中任何時(shí)候看日出時(shí)的方位都是正東，物體影子朝正西；第二、春分、秋分日，地球各地看日出時(shí)的方位都是正東，物體影子朝正西；第三、當(dāng)北半球?yàn)橄陌肽陼r(shí)（太陽(yáng)直射在北半球），地球上除有極晝極夜地區(qū)外，任何地點(diǎn)任何時(shí)候看日出時(shí)的方位都是東北升，物體影子朝西南，且同一天，越往北，日出的方位越向北移。基于以上三點(diǎn)，09年海南卷：“一些課外活動(dòng)小組，分別觀測(cè)了其所在學(xué)校旗桿日出時(shí)的影子OM和正午的影子ON之間夾角——∠MON的變化情況。某校一年之內(nèi)絕大部分時(shí)間∠MON接近直角，該地可能位于：A中亞 B西亞 C東南亞 D南歐”，其答案選C是正確的。因?yàn)椋衼啞⑽鱽喓湍蟻喨嘏c東南來(lái)相比，緯度較高，大部分都在北回歸線以北，夏半年日出方位偏北，物影指向西南，且越往北日出方位越偏北，物影指向越偏西南，∠MON越大于90°，冬半年反之。而東南亞地區(qū)有赤道穿過(guò)，大部分緯度較低，一年中日出的方位變化不大，所以∠MON一年中變化也不大，絕大部分時(shí)間∠MON接近直角，本題沒(méi)有問(wèn)題。

圖1

圖2

圖3

圖4