中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1008—925X(2012)10—0263—02
在地理教學經常遇到太陽朝向的問題,由于學生缺少對生活觀察,很多學生都不能真正弄明白一天中太陽到底在哪個方位,相應的地球上物體的影子又朝哪邊?經過長期教學學習以及請教各位老前輩,自己總結了一點方法,希望能對在校正在學習的學生能有所幫助。
結合下圖,我們就能得出任何地方任何時刻的太陽朝向問題。(說明:圖1和圖2對正午太陽朝向不適應,對于正午太陽朝向在后面另外進行說明)
一、日出日落太陽朝向問題,從圖中我們可以得到以下結論:
(一)當太陽直射北半球時,也就是北半球的夏半年時
1 北半球晝長大于夜長,日出早于6:00,日落晚于18:00。有以下幾種情況:
(1)從赤道到剛產生極晝現象緯度的地方之間
太陽從東北方向升起,西北方向落下;
(2)剛出現極晝現象的緯度到極點(不包括極點)
太陽從正北方向升起,正北方向落下;
(3)極點
太陽一整天都時從同一個方向——正南方向照過來的。
2 南半球晝長小于夜長,日出晚于6:00,日落早于18:00。有以下幾種情況:
(1)從赤道到出現極夜現象緯度的地方之間
太陽從東北方向升起,西北方向落下;
(2)從出現極夜現象緯度的地方到南極點
由于出現了24個小時都時黑夜,就不再討論太陽的方向;
3 赤道地區晝夜長短相等,日出6:00,日落18:00。
太陽從正東方向升起,正西方向落下。
(二)當太陽直射南半球時,也就是北半球冬半年時
1 北半球晝長小于夜長,日出晚于6:00,日落早于18:00。有以下幾種情況:
(1)從赤道到出現極夜現象緯度的地方
太陽從東南方向升起,從西南方向落下;
(2)從出現極夜現象緯度的地方到北極點
由于出現了二十四個小時全是黑夜,就不再討論太陽的方向。
2 南半球晝長大于夜長,日出早于6:00,日落晚于18:00。有以下幾種情況;
(1) 從赤道到剛產生極晝現象緯度的地方之間
太陽從東南方向升起,西南方向落下;
(2)剛出現極晝現象的緯度到極點(不包括極點)
太陽從正南方向升起,正南方向落下;
(3)極點
太陽一整天都時從同一個方向——正北方向照過來的。
3 赤道地區晝夜長短相等,日出6:00,日落18:00。
太陽從正東方向升起,正西方向落下。
(三)當太陽直射赤道時
全球晝夜平分,全球任何地方(除了兩極點外)日出6:00,日落18:00,太陽都是從東邊升起,西邊落下。
綜上所述,當太陽直射北半球時,不管是北半球還是南半球太陽總是從東北方向升起,西北方向落下(不包括出現極晝極夜現象的地方和赤道);當太陽直射南半球時,正好相反。地球表面物體的日影與太陽光線的照射方向正好相反。
要知道任意緯度任意時刻太陽的方位,從圖1和圖2上時能直接找到的。接下來以幾道高考試題為例,用前面的知識分析以達到鞏固的效果。
例1(2006天津文綜,1—2,8分)我國科學家從a地出發到b、c、d三地考察(圖中標注的是經緯度位置和抵達時的北京時間)。讀圖回答(1)——(2)題。
(1)科學家抵達下列各地時,符合實際的現象是( )
A b地——太陽已經升起 B c當地正午
C d太陽位于地平線下 D d當地日期為19日
(2)在d地觀察太陽,觀察時間(當地時間)與太陽所在方向組合正確的是( )
A 3:00 東北方向 B 8:00 西南方向
C 15:00 西北方向 D 19:00 東南方向
答案:(1)C (2)C
分析:第一題通過到達地的北京時間可以分別算出到達地的當地時間,b地當地時間為11月29日5時,11月北半球日出晚于六點,A錯;c 地當地時間為12月6日11時,B錯;d地當地時間為12月18日0時,D錯;d點南緯62°,不可能出現極晝現象,在0時太陽一定在地平線下,C 正確。第二題,我們只需要觀察圖2就知道,d 地3:00時,太陽在東南方向;8:00時在東北方向;15:00時在西北方向;19:00在西南方向。
例2(2007南京)下圖時北半球某地某日太陽視運動圖,當太陽位于A點時,北京時間為6點。讀圖,回答下面兩題。
(1)觀察地點的地理坐標可能時( )
A 66°N,30°S
B 46°N ,150°W
C 68°N,150°W
D 70°N,30°E
(2)此日該地太陽升起的方向 ( )
A地平正北方向
B 地平東北方向
C 地平東南方向
D地平正東方向
答案(1) C (2) A
分析:當太陽位于A時,A點為正午12:00,120°E為6:00,這樣可以計算出A點經度為150°W,該地出現極晝現象,只可能時68°N,此地太陽從正北方向升起,正北方向落下。
例3 .(2008山東淄博)12月22日,我國某中學地理小組進行太陽高度角和當地經緯度觀測,操作方法是在操場上選擇一點A處,垂直立一個竹竿(桿長2米),畫一個半徑為2米的圓圈,將觀測到桿端點在地面所投影的變化記錄在操場平地上。據此回答下面問題。
(1)通過地心與該地相對應點的地理坐標是( )
A 21°34′N, 130°E B 21°34′S , 50°W
C 21°34′N, 110°E D 21°34′S, 70°W
(2)這一天,該地同學觀測日出、日落、太陽分別位于觀測者的( )
A 東北方,正西方 B 東北方,西北方
C 東南方,西南方 D 東北方,西南方
竹竿端投影變化圖(均為北京時間)
答案:(1)D (2)C
分析:12月22日,太陽直射南半球,我國任何地方太陽都是從東南方升起,西南方落下。(2)題選C,在根據正午時北京時間為12:40計算出該地經度為110°E,通過地心與該地相對應點經度。為70°W,(1)題選D
二 正午太陽朝向問題
對于正午太陽朝向,通過下圖進行總結。
假設太陽直射點O(M,N),M值在23°26N~23°26S,N值在0~180°
直射點(O點)在P1,P2點的南方,P1,P2點觀察到的正午太陽在P1,P2點的正南方。直射點(O點)在P3點北方,P3點觀察到的正午太陽在P3點的正北方。
綜上所述,某一地正午太陽的方向,與這個地方和直射點的關系有關:
①當直射點在所求點的北方時,所求點正午太陽在正北方; ②當直射點在所求點的南方時,所求點正午太陽在正南方;③直射點位置,太陽在正頭頂。