周曉蘭

每天看到的太陽(yáng)東升西落現(xiàn)象，是地球自轉(zhuǎn)的反映，稱(chēng)之為太陽(yáng)的周日視運(yùn)動(dòng)。準(zhǔn)確地說(shuō)，太陽(yáng)的周日視運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)是自東向西運(yùn)動(dòng)(繞地軸)。如圖1為地心天球，圖中a、b、c分別表示二分、二至日的太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)路徑，彼此平行，與地軸垂直。二分日太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡與天赤道重合。

一、不同緯度太陽(yáng)的周日視運(yùn)動(dòng)

(1)在赤道，太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)軌跡與地平面垂直(如圖2)。

(2)在極點(diǎn)，太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)軌跡與地平面平行。因此可以認(rèn)為在一天中，太陽(yáng)高度不變，其(正午)太陽(yáng)高度的大小等于直射點(diǎn)的地理緯度(如圖3)。

(3)其它緯度地區(qū)，太陽(yáng)的周日視運(yùn)動(dòng)軌跡與地平面斜交，太陽(yáng)的周日視運(yùn)動(dòng)平面與地平面之間的夾角大小(即：分時(shí)的正午太陽(yáng)高度)與該地的地理緯度互余。(如圖4、圖5、圖6)。

二、不同日期太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)

(1)二分日：除極點(diǎn)外，各地在二分日都是太陽(yáng)從正東方升起，正西方落下。

(2)夏至日(北半珠)：北極圈以北(極點(diǎn)除外，極點(diǎn)一天中太陽(yáng)無(wú)升落)地區(qū)，太陽(yáng)從正北升起，又在正北落下，太陽(yáng)仍在地平線(xiàn)以上，太陽(yáng)的最低高度為：h=δ+σ-90°(0時(shí)的太陽(yáng)高度，0為太陽(yáng)直射點(diǎn)的地理緯度，σ為當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?。而其它地區(qū)，太陽(yáng)均是從東北升起，西北落下。太陽(yáng)出沒(méi)的方位角與緯度有關(guān)，對(duì)于赤道而言，太陽(yáng)偏北23.5°，其它地區(qū)隨緯度的增加而增大。

(3)冬至日(北半球)：北極圈以北的地區(qū)，為極夜。南極圈以南(南極點(diǎn)除外)地區(qū)，太陽(yáng)從正南升起，又在正南落下，太陽(yáng)仍在地平線(xiàn)以上，太陽(yáng)的最低高度為：h=δ+φ-90°(0點(diǎn)時(shí)的太陽(yáng)高度。8為太陽(yáng)直射點(diǎn)的地理緯度，耳為當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?。而其它地點(diǎn)，太陽(yáng)均是從東南升起，西南落下，太陽(yáng)出沒(méi)的方位角與緯度有關(guān)，對(duì)于赤道而言，偏南23.5°，其它地區(qū)隨緯度的增加而增大。不同的日期，各地正午時(shí)太陽(yáng)位于正南方(直射點(diǎn)以北地區(qū))或正北方(直射點(diǎn)以南地區(qū))或天頂(直射點(diǎn))。

三、太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)與晝長(zhǎng)

從前面的圖中可以看出，太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)軌跡圈處在地平面以上的部分，如果弧長(zhǎng)等于180°，此地晝長(zhǎng)12小時(shí)(二分日)；如果弧長(zhǎng)大于180°，此地晝長(zhǎng)大于12小時(shí)(夏半年)；如果弧長(zhǎng)小于180°，此地晝長(zhǎng)小于12小時(shí)(冬半年)。也可根據(jù)日出或日落時(shí)間，計(jì)算晝長(zhǎng)。

四、太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)與正午太陽(yáng)高度

從圖上可以看出，各地(回歸線(xiàn)之間地區(qū)除外)正午太陽(yáng)高度夏至最大，冬至最小，二分居中?；貧w線(xiàn)之間的地區(qū)，如赤道，二分日正午太陽(yáng)高度最大，二至日最?。黄渌貐^(qū)，直射時(shí)最大，冬至日最小。