如何判断太阳升落方位

如何判断太阳升落方位岑建达（浙江省慈溪市云龙中学315316）摘要：太阳的升落方位在人们日常生活中经常可观察到，可人们看到的只是本地太阳升落方位随季节的变化情况。对于不同纬度的太阳升落方位随季节变化的问题，是地理教学中遇到的疑难问题。本文侧重利用太阳周日视运动图和日照图两种图解的方法来判断太阳的升落方位，较直观易懂。关键词：太阳升落方位周日视运动图日照图“太阳东升西落”，很少会有人去怀疑这句话的真实性。确实，对大部分生活在中低纬地区的人们来说，每天看到的太阳大致都是从东方升起，到西方落下的，很多人还把太阳的出没点作为判断地面上东西方向的标志。然而，严格说来，这句话的适用范围是有条件限制的，而仅用太阳出没点去判断东西方向，有时还会出差错。在春秋分时，全球各地（除极点外）太阳确实都是正东升起、正西落下的，而其他时候，太阳升落方位都会偏离正东、正西方向。如北半球夏至日这天，赤道上太阳是东偏北23026＇升起，西偏北23026＇落下；450N的地方是东偏北34013＇升起，西偏北34013＇落下；北极圈上则是东偏北900（即正北）升起，西偏北900（即正北）落下。也就是说，太阳升落方位并不是固定不变的，而是会随着纬度和季节的变化而变化的。那么如何来判断太阳的升落方位呢？一、利用现有的结论来进行判断太阳的升落方位会随纬度的变化而变化，也会随季节的变化而变化，简单归纳，大致有以下几种规律：1、北半球的夏（冬）半年：除出现极昼极夜的地方外，其他各地，无论南北半球，太阳均从东北（南）升起，西北（南）落下，且纬度越高，太阳的升落方位越偏北（南）。2、春秋分日：除极点外，全球各地太阳均正东升起，正西落下。3、出现极昼的地方（除极点）：若位于北半球，太阳从正北升起，正北落下；若位于南半球，则正南升起，正南落下。4、极昼期间的极点：太阳高度一直不变，只有方位变化，而无所谓升落。熟记以上几条规律，能基本解决太阳升落的方位问题。然而缺少理解的记忆是不能过分信赖的。下面我们用两种图解的方法来帮助判断太阳的升落方位。二、利用太阳周日视运动图来判断地球绕着太阳转，但在地球上的人看来，太阳每天东升西落，似乎是太阳在绕着地球转，太阳周日视运动图就是记录了人们的这种视觉现象。根据不同纬度不同季节的太阳周日视运动图，我们可以清晰地判断出太阳的升落方位。对于未出现极昼极夜的地方，同一季节，南北半球的日出日落方位是一致的。如图1和图2分别表示观测点在00—23026＇N间和23026＇N以北（不包括极昼、极夜处）地区两分两至日（均指北半球的节气，下同）的太阳周日视运动图。由图可以看出，各地春秋分时太阳都是正东升正西落的，冬至时都是东南升西南落的，而夏至时，虽然正午时太阳分别处观测点的正北（图1）和正南（图2）方向，但太阳的升落方位还是相同的，即均为东北升西北落。由此也可推知各地在春分日至秋分日期间均为东北升西北落，而在秋分日至次年春分日期间均为东南升西南落。南半球（不包括极昼极夜处）的情况跟北半球相似，正午时太阳的位置与北半球是刚好相反的，而日出日落的方位与北半球是一模一样的，即春分日至秋分日期间也均为东北升西北落，在秋分日至次年春分日期间也均为东南升西南落。出现极昼的地方（不包括极点），太阳虽一直在地平圈以上，但仍有高度变化，如图3为北半球的极昼处观测到的太阳视运动情况。正午时（位于正南）太阳最高，午夜时（位于正北）太阳最低，如图中a点，故此时太阳升落方位均为正北。南半球则相反。冬至春秋分夏至图2WENSNEWS冬至春秋分夏至图1极昼期间的极点上，由于太阳周日圈始终平行于地平圈，如图4，故一天中的太阳高度没有变化，就无所谓升落了。三、利用日照图来判断用太阳周日视运动图来判断太阳升落方位，比较直观，但由于用的是球面立体图，需要有空间想象能力，对有些同学来说，可能会较难，那我们还可以利用平面的日照图来进行判断。如图5是太阳直射北半球时的侧视图情况（以夏至日为例），图中各点均位于晨线上，正值日出，黑色粗箭头为各点此刻日影方向，根据日影方向就可推知日出方向。由图可以看出，B、C、D三点此时的日影均朝向西南，说明此时太阳均从东北方向升起；B、D两点日影与经线的夹角比C点日影与经线的夹角要小，说明纬度越高，太阳升起的方位越偏北；A、E两点分别刚好处在极昼和极夜处，其日影与经线重合，且朝向正南，说明太阳是从正北升起的，只是E点的太阳在正午GF图5图6图4NEWSa图3时在正北露一下脸就落下去了。若图中可观测到昏线，则可判断日落方位。而图6是太阳直射北半球时的俯视图情况（以夏至日为例），F、G分别是位于晨线和昏线上的两点，画出这两点的东南西北方向，由图也能容易看出F处的太阳光是从东北方向射来，即F处东北日出，G处的太阳光是从西北方向射来，也即G处西北日落。同理，可用两分日和冬至日的图来判断太阳直射在赤道和南半球时的太阳升落方位。总之，太阳升落方位不是固定不变的，它因纬度而不同，随季节而变化，它是太阳回归运动在地面上的反映。我们若能正确使用太阳周日视运动图或日照图来进行判断，就能使太阳升落方位问题迎刃而解了。