在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)日出方位和時(shí)間的判斷上存在著較多的問(wèn)題，學(xué)生普遍反映不好理解。下面就這一問(wèn)題簡(jiǎn)單分析如下。
一、以北半球?yàn)槔?/p>
(一)選取23°26′N～66°34′N之間的任意一點(diǎn)為研究對(duì)象，O點(diǎn)為觀測(cè)者所在點(diǎn)，A、B、C、D所在的平面為觀測(cè)者所在的地平面，方向與生活中的實(shí)際方向相同：A為正東、B為正南、C為正西、D為正北，如圖1所示。
粗線AC弧為觀測(cè)地(O點(diǎn)所在地)當(dāng)日的太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡，A點(diǎn)為日出、C點(diǎn)為日落，兩者的太陽(yáng)高度角均為0°。AC弧上除A、C點(diǎn)外的各點(diǎn)太陽(yáng)高度角均大于0°。太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡，是在地球自轉(zhuǎn)過(guò)程中(以太陽(yáng)為參照物)觀測(cè)地被太陽(yáng)照射的時(shí)間的反映，也即是當(dāng)?shù)亟?jīng)歷的白晝時(shí)間──晝長(zhǎng)。那么太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡AC弧的度數(shù)和O地所在晝夜弧中的晝弧度數(shù)相當(dāng)。為了觀測(cè)、研究方便，我們把太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡AC弧投影到觀測(cè)點(diǎn)所在的地平面上，這樣太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡AC弧投影在地平面上弧線ABC弧就相當(dāng)于當(dāng)?shù)氐臅冮L(zhǎng)，因此我們可以把ABC弧作為觀測(cè)地的晝弧使用，ADC弧則可以相當(dāng)于當(dāng)?shù)氐囊够?。B為晝弧中點(diǎn)，太陽(yáng)高度角最大，時(shí)間為當(dāng)?shù)貢r(shí)間12時(shí);C為夜弧中點(diǎn)時(shí)間為當(dāng)?shù)貢r(shí)間24時(shí)(或0時(shí))。同理，A為6時(shí)、C為18時(shí)。如圖2所示：這樣我們就把時(shí)間、方位、晝夜弧長(zhǎng)都整合到要研究的觀測(cè)地平面中，以方便我們的觀測(cè)和討論。下面以北半球?yàn)槔龔拇呵锓?晝夜等長(zhǎng))、夏至或夏季(晝長(zhǎng)夜短)、冬至或冬季(晝短夜長(zhǎng))三個(gè)方面進(jìn)行討論。
1.春秋分
如圖3所示：此時(shí)晝夜弧等長(zhǎng)──晝夜等長(zhǎng)，日出點(diǎn)A方位為正東，時(shí)間為6時(shí);日落點(diǎn)B方位為正西，時(shí)間為18時(shí)。
2.夏季或夏至
如圖4所示：相當(dāng)于晝弧的ABC弧長(zhǎng)大于180°即晝長(zhǎng)大于12小時(shí)──晝長(zhǎng)夜短，由圖可以看出晝弧分別由A點(diǎn)和B點(diǎn)向北擴(kuò)展，結(jié)果則是日出點(diǎn)A方位為東北，時(shí)間為6時(shí)以前;日落點(diǎn)B方位為西北，時(shí)間為18時(shí)以后。具體日出、日落時(shí)間可由晝長(zhǎng)或夜長(zhǎng)求出，例如：已知某地晝長(zhǎng)為14小時(shí)，求該地日出和日落時(shí)間?晝長(zhǎng)14小時(shí)比晝夜平分時(shí)長(zhǎng)2小時(shí)，這2小時(shí)是由晝弧變長(zhǎng)而造成的，而晝弧的變長(zhǎng)是上午和下午同時(shí)等量變長(zhǎng)，也即是日出提前1小時(shí)，為5時(shí);日落落后1小時(shí)，為19時(shí)。
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