“日影朝向的判讀”圖解分析

李紅誠

[摘要]日影朝向與太陽相對于物體的方位正相反，判斷日影一年或某一天內朝向（或太陽方位）變化的方法，可以通過圖解來分析。以北半球為例，太陽直射點以北地區夏半年某一天內其日影朝向的上中下午的變化最復雜，容易誤判。采用圖解分析，直觀形象而準確無誤。其他地區相關時段，依此類推，分別說明。

[關鍵詞]日影朝向太陽方位圖解說明

[中圖分類號]G633.55[文獻標識碼]A[文章編號]16746058（2016）010127

日影朝向與太陽所在方位正相反，如何正確判斷日影朝向，實際上就是要先學會判斷太陽相對于物體的方位。一年之中，隨著太陽直射點的周年視運動，正午太陽相對于地球上各地物體的南北朝向的變化顯然有一定規律可循。與此對應，每一天之內，太陽相對于物體方位的變化就更為復雜，但依然有一定的規律可循。只不過，有關日影朝向的判斷也就因此顯得更為復雜，本文試就此用圖示來分析說明。

日影朝向的正確判斷如下：

1.周年正午太陽高度為90°的緯線為界，以南地區中午日影朝南，以北地區日影朝北。

2.以北半球夏半年為例，一天之內，除極晝區外，位于太陽直射點以北地區者，太陽高度角會在0°～90°區間變化，則6：00和18：00太陽高度必大于0°，上下午時段均因超過12小時，其相應一天內的日影朝向變化最為復雜，判讀時常容易出現誤區。正確的判斷技巧是：先找出太陽高度大于0°時，太陽所在正確方位，按日影朝向與之對應相反來判斷即可。也即太陽因6：00前位于物體東北， 6：00為正東，6：00-12：00為東南，12：00為正南，12：00～18：00為西南，18：00為正西，18：00以后則為西北。即一天之內的太陽方位變化依次分別是：東北、正東、東南、正南、西南、正西、西北，日影朝向相應則為西南、正西、西北、正北、東北、正東、東南。

以下試用圖解來說明。

在北半球夏半年直射點以北地區（除極晝區外）上午太陽視運動方位判斷圖示中（如下圖“上午”圖），上午其太陽視運動方位變化依次為：東北、正東、東南。那么，對應日影朝向變化依次為：西南、正西、西北。在“下午”圖示中，正確的太陽視運動方位變化過程為：西南、正西、西北。對應日影朝向變化為：東北、正東、東南。

上、下午日出與日落示意圖分別如下：

上午

下午

同時，也可采用建立天球坐標系來圖解說明太陽周日視運動及其相對于物體的方位變化、日影朝向變化，如圖所示：

圖中，太陽正是從物體的東北方位A處升起，直到視運動至 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? B位置前，太陽視運動AB弧段都處于物體的東北方位;到其正東邊B處時，時間為6：00整;6：00～12：00，太陽視運動BC弧段位于物體的東南方位;12：00時，太陽所處C位置對應物體的正南方位;12：00～18：00，太陽視運動CD弧段位于物體的西南方位; 至D位置處，則對應18：00整，為物體正西方位;最后一段視運動DE弧段，均為物體的日落方位西北向。

這樣也顯得更直觀形象，更容易理解，因為當日太陽視運動方位變化很清楚依次為：東北、正東、東南、正南、東南、正西、西北，與之對應的西南、正西、西北、正北、西北、正東、東南則依次為物體日影朝向的方位變化過程。

但同樣是一天之內，以北半球為例，太陽高度角在0°～90°區間變化且位于太陽直射點以南地區者，則其6：00～12：00時段和12：00～18：00時段的太陽方向將又與上述地區又有所不同：6：00～12：00，由于太陽視運動方位周日都運行在物體的偏北方位，故太陽方位便一直位于東北方位，正午是正北，下午改為西北;日影朝向剛好相反則為西南-南-東南變化過程。還有一種情況是，太陽直射點緯線位置，正午時因太陽位于物體的正上方，沒有物影，故無所謂日影朝向，那么刨除這個時間點，其他時段與位于直射點以南地區的太陽方位變化相同，日影朝向變化也一致。

春秋分日上、下午太陽方位的判斷一般不容易出錯，正確的太陽視運動方位變化圖示如下：

日出圖：

日落圖：

從上圖容易發現，由于一天之中，全球晝夜平分，6：00全球各地正東方向日出，18：00正西方向日落。其間上、下午時段太陽分別處于物體的東南與西南方位，中午除直射點處無日影外，南北各地日影朝向相較上述情況更易判斷，這里不再贅述。如是物體位于南半球，則日影朝向的判斷方法可依此類推，只是方向又有所差異而已。

（責任編輯韋淑紅）