新高考地理備考之17:太陽的周日視運(yùn)動難點(diǎn)突破
太陽的周日視運(yùn)動
由于地球每天自西向東自轉(zhuǎn),太陽相對地球而言,是自東向西運(yùn)動的東升西落,這就叫太陽的周日視運(yùn)動(如下圖)。但由于不同地區(qū)、不同季節(jié),太陽的周日視運(yùn)動有些差異,甚至是完全不同。
一、周日視運(yùn)動圖的一些概念
如上圖:
圓心:是以觀察者為圓心;所在平面為地平面。
方位:符合上北下南左西右東的原則,故我們只需確定某一個(gè)方位,其余的方位也應(yīng)是確定(如根據(jù)太陽升起的方位—東、落下的方位—西、正午太陽的方位—北半球一般在南,南半球一般在北)。
天頂:觀察者的頭頂(即圖中的Z點(diǎn))
上中天:過Z點(diǎn)的圓周的地平面以上部分,地方時(shí)為12時(shí)即正午時(shí)太陽上中天。
下中天:與上中天對應(yīng)的地平面以下部分,地方時(shí)為子夜24時(shí)(或0時(shí))。
太陽的特殊位置:1—日出;2—上中天;3—日落;4—下中天。
正午太陽高度:太陽上中天時(shí),太陽與觀察者的連線與地平面所成的夾角,即圖中的∠H。
晝夜長短:太陽的周日視運(yùn)動圈(即圖中的1—2—3—4—1)以地平面為界,分為兩部分,地平面以上部分可代表白晝長,地平面以下部分可代表黑夜長,在一天24小時(shí)的前提下,根據(jù)兩者各自所占的比例可確定觀察者當(dāng)?shù)卮藭r(shí)的晝夜長短情況。
二、周日視運(yùn)動圈的特征
一年中的周日視運(yùn)動圈我們可認(rèn)為它們是互相平行的。故一般題目中只討論二分二至的三個(gè)視運(yùn)動圈(可根據(jù)正午太陽高度角大小或晝夜長短情況區(qū)分)。一年中所有的周日視運(yùn)動圈均在二至日兩個(gè)視運(yùn)動圈之間,其中二分日日出必然在正東方地平面上,日落必然在正西方地平面上。
三、常見的各種周日視運(yùn)動圖
一般的周日視運(yùn)動圖
如果在二至日兩個(gè)周日視運(yùn)動圈之間包括天頂位置,表明該地位于回歸線以內(nèi)。赤道的特征是周日視運(yùn)動圖垂直于地平面;赤道至北回歸線之間地區(qū)的周日視運(yùn)動圈的特征是太陽上中天的部分天頂以南部分多于天頂以北部分;赤道至南回歸線之間地區(qū)的周日視運(yùn)動圈的特征是太陽上中天的部分天頂以北部分多于天頂以南部分。
如果太陽上中天的部分全部位于天頂以南(如下圖),則表明當(dāng)?shù)匚挥诒被貧w線以北地區(qū);相反,如果太陽上中天的部分全部位于天頂以北,則表明當(dāng)?shù)匚挥谀匣貧w線以南地區(qū)。
如果出現(xiàn)某一個(gè)周日視運(yùn)動圈全部位于地平面以上(即極晝),則表明當(dāng)?shù)匚挥跇O圈以內(nèi)。上中天后太陽位于天頂以南是北極圈以內(nèi),上中天后太陽位于天頂以北是南極圈以內(nèi)。
北極圈的周日視運(yùn)動圈(如下圖)的特征是在夏至日周日視運(yùn)動圈日出日落方位剛好在正北方的地平面上。南極圈的周日視運(yùn)動圈的特征是在冬至日周日視運(yùn)動圈日出日落方位剛好在正南方的地平面上。
極點(diǎn)的周日視運(yùn)動圈的特征是與地平面平行。其太陽高度一天不變,大小與直射點(diǎn)緯度相同。如下圖:
直射點(diǎn)與極晝極夜的緯度關(guān)系
由于黃赤交角的存在,決定了太陽直射點(diǎn)在23°26'S~23°26'N之間來回移動。如圖所示,若直射點(diǎn)所在緯度為θ,則晨昏線(圈)所在平面與地軸的夾角也為θ(0°≤θ≤23°26')。晨昏線(圈)始終與南北緯90°-θ(θ≠0°)緯線圈相切,該緯度為極晝極夜的最低緯度,極晝極夜的范圍則是90°-θ以內(nèi),。直射點(diǎn)所在半球?yàn)闃O晝,另一半球?yàn)闃O夜。
公式:直射點(diǎn)緯度+極晝極夜最低緯度=90°如果θ=0°,即晨昏線與經(jīng)線重合,為二分日,全球無極晝極夜現(xiàn)象。
【例題一】
下圖為北半球甲乙兩地某日“太陽視運(yùn)動路線圖”,圖O為地平圈,箭頭為太陽視運(yùn)動方向,∠1=∠2=22°,據(jù)此,完成1~2題:
1.甲地的地理緯度
A.23°26′N B.66°34′N C.22°N D.90°N
2.乙地的正午太陽高度
A.22° B.44° C.11° D.68°
【解析】圖中甲的周日視運(yùn)動圈的特征是平行地平面,我們可以判斷出應(yīng)該位于北極點(diǎn),乙的周日視運(yùn)動圈的特征恰好全部位于地平面以上,可以判斷為極晝的最低緯度。
由于∠1=∠2=22°,可判斷出直射點(diǎn)緯度為22°N(北半球出現(xiàn)極晝現(xiàn)象,則直射點(diǎn)必然位于北半球,而極點(diǎn)上的太陽高度等于直射點(diǎn)緯度)。則極晝的最低緯度=90°-22°=68°,所以H乙=90°=L乙=90°-(68°-22°)=44°
【答案】1、D 2、B
【例題二】(09年天津文綜第5題)科考隊(duì)員在北極點(diǎn)附近某處一天中不同時(shí)刻拍攝了太陽照片。觀察照片(下圖)太陽位于a所指位置時(shí),拍攝者看到的太陽方位和他所在地的地方時(shí)分別是
A. 正北 0:00 B. 正北 12:00
C. 正南 0:00 D. 正南 12:00
【解析】本題考查太陽周日視運(yùn)動(極晝區(qū)太陽方向及時(shí)間判定).由于a處的太陽處在一在中的最低,故應(yīng)為日出時(shí)刻,又由于該地一天均可見太陽(即極晝),故判定時(shí)間為0時(shí),日出方位為正北方向(如下圖)。
【答案】A
【友情提示】太陽的周日視運(yùn)動為地球上的仰視看,不同緯度不同季節(jié)和地方時(shí)的東升西落時(shí)太陽高度不同.
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