浅议一些特殊纬度太阳视运动的日变化规律

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太阳视运动轨迹随纬度的不同而变化，一些特殊纬度的太阳视运动更是高中阶段考试的重点和难点，太阳视运动轨迹图是帮助我们判别不同纬度太阳视运动很好的参考依据，同时该类型图也是高中自然地理部分的难点。笔者觉得在这里有必要认真研究和分析一下这个问题，相信只要找到研究太阳视运动轨迹图的方法和规律，该难点就可以突破。

一、太阳视运动轨迹图的观察要素

1.日出日落的方位。某地日出日落的方位取决于太阳直射点所在的半球：若太阳直射点在北半球，则除极昼极夜地区外全球各地都是东北方日出、西北方日落；若太阳直射点在南半球，则除极昼极夜地区外全球各地都是东南方日出、西南方日落；北半球有极昼的地区（除极点外）发生极昼时太阳正北方升起、终日不落，南半球有极昼的地区（除极点外）发生极昼时太阳正南方升起、终日不落。

2.正午太阳高度。正午太阳高度即一天中中午12点（地方时）时的太阳高度，也是一天中的最大太阳高度，其计算公式是：H=90°-|纬度差|。纬度差，即太阳直射地与所求地之间的纬度差，若两地位于同一半球则大值减小值即为纬度差；若两地在不同半球，则纬度差为两地纬度数值之和。例如：夏至日时太阳直射北回归线，北京40°N的正午太阳高度：H=90°-|40°-23°26′|=73°26′。

3.正午太阳方位。正午太阳方位取决于太阳直射点与所在地的方位关系：若太阳直射点在所求地的南边，则所求地正午太阳就在正南方；若太阳直射点在所求地的北边，则所求地正午太阳就在正北方；若该地为太阳直射地，则正午太阳位于正头顶。例如：夏至日时太阳直射北回归线23°26′N,北京40°N此日正午太阳就位于正南方。

4.昼夜长短。某地昼夜长短取决于太阳直射点所在的半球：若太阳直射点在北半球，则北半球各地昼长夜短，越往北昼越长，北极圈及以北地区出现极昼；南半球各地昼短夜长，越往南昼越短，南极圈及以南地区出现极夜。若太阳直射点在南半球则相反。

二、一些特殊纬度的太阳视运动

1.赤道上两分两至日。赤道上：春秋分日时正东方日出、正西方日落，正午太阳高度H=90°，正午太阳位于正头顶；夏至日东北方日出、西北方日落，正午太阳高度H=66°34′，正午太阳位于正北方；冬至日太阳东南方升起、西南方落下，正午太阳高度H=66°34′，正午太阳位于正南方；一年中昼夜始终等长。太阳视运动轨迹图如右图所示。 赤道地区

2.北回归线以北及北极圈以南地区，南回归线以南及南极圈以北地区。北回归线以北及北极圈以南地区：春秋分日时太阳正东方日出、正西方日落，正午太阳位于正南方，此时昼夜等长；夏至日时太阳东北方日出、西北方日落，正午太阳位于正南方，此时昼长夜短；冬至日时东南方日出、西南方日落，正午太阳位于正南方，此时昼短夜长。南回归线以南及南极圈以北地区：春秋分日时正东方日出、正西方日落，正午太阳位于正北方，此时昼夜等长；夏至日时东北方日出、西北方日落，正午太阳位于正北方，此时昼短夜长；冬至日时东南方日出、西南方日落，正午太阳位于正北方，此时昼长夜短。太阳视运动轨迹图如右图所示。

3.北极圈以北地区,南极圈以南地区。北极圈以北地区出现极昼现象时：太阳正北方升起、终日不落，午夜时太阳位于正北方、太阳高度大于0°，正午太阳位于正南方；南极圈以南地区出现极昼现象时：太阳正南方升起、终日不落，午夜时太阳位于正南方、太阳高度大于0°，正午太阳位于正北方。太阳视运动轨迹图如右图所示（以南极圈以南地区为例）。