四季变化春分与秋分课件

天文篇

Unit_06_

地球公轉與四季

天文篇

Unit_06_

地球公轉與四季1地球公轉─地球自轉、公轉地球不僅本身逆時鐘

方向自轉，同時也逆時鐘

方向繞太陽公轉。地球繞太陽一周的時間為一年。地球繞太陽公轉的軌道稱黃道，公轉的軌道面稱為黃道面

。地球公轉─地球自轉、公轉地球不僅本身逆時鐘方向自轉，同2地球公轉由於地球自轉軸與黃道面法線成

23.5°

夾角，使得大部分地區在一年當中會有太陽照射角度的不同所形成的照射時間長短的差異，這便是四季變化。

地球公轉由於地球自轉軸與黃道面法線成23.5°夾角，使得3四季變化地球的熱能主要來自太陽輻射，當太陽直射照射地面時，地表單位面積上所接受的太陽能最多。四季變化地球的熱能主要來自太陽輻射，當太陽直射照射地4四季變化─春分與秋分春分(3/21)：當地球運行到春分點，太陽直射赤道，北半球為

春

季，各地晝夜時間各為12小時

。秋分(9/23)：當地球運行到秋分點，太陽直射赤道，北半球為

秋

季，各地晝夜時間各為12小時

。四季變化─春分與秋分春分(3/21)：當地球運行到春5四季變化─夏至(6/22)當地球運行到夏至點(遠日點附近)，太陽直射北回歸線。北半球為夏至，晝

最長夜

最短；南半球晝最短夜最長。北極圈內為永晝，南極圈內為永夜。四季變化─夏至(6/22)當地球運行到夏至點(遠日6四季變化─冬至(12/22)當地球運行到冬至點(近日點附近)

，太陽直射

南回歸線。北半球為冬至，晝

最短夜

最長；南半球晝最長夜最短。北極圈內為永夜，南極圈內為永晝。

四季變化─冬至(12/22)當地球運行到冬至點(近7四季變化─特性一年中赤道所接受的陽光能量最多，隨著緯度增加，地表接收的能量漸減。春分時晝夜等長，而後白晝漸長

夜晚漸短

，且晝比夜長；直至夏至白晝漸短

夜晚漸長

，且晝比夜長，而秋分晝夜等長。四季變化─特性一年中赤道所接受的陽光能量最多，隨著緯度8影子變化─正午時分─規律變化每天觀察正午時竿影長度，可發現竿影長度在一年中有規律性變化。地球自轉軸與黃道面不垂直，在一

年裡太陽在正午時分看起來到達的高度隨時在改變。

影子變化─正午時分─規律變化每天觀察正午時竿影長度，可發現9影子變化─正午時分─規律變化影子變化─正午時分─規律變化10影子變化─嘉義地區(23.5°N)春分：太陽在正午時位於正南方仰角66.5°

。夏至：太陽在正午時通過天頂

，在嘉義幾乎看不到竿影，表示太陽

垂直入射地面。秋分：太陽在正午時位於正南方仰角66.5°

。冬至：太陽在正午時位於正南方仰角43°

，此時太陽仰角最低。影子變化─嘉義地區(23.5°N)春分：太陽在正午時位於正11影子變化─正午時分─規律變化影子變化─正午時分─規律變化12影子變化─臺北地區(25°N)春分：太陽在正午時位於正南方仰角65°

。夏至：太陽在正午時位於正南方仰角88.5°

，在臺北幾乎看不到竿影。秋分：太陽在正午時位於正南方仰角65°

。冬至：太陽在正午時位於正南方仰角41.5°

，此時太陽仰角最低。影子變化─臺北地區(25°N)春分：太陽在正午時位於正南13正午太陽所在的仰角大小春分、秋分夏至冬至正午太陽所在的仰角大小春分、秋分夏至冬至14影子變化─中午時太陽仰角作圖公式：仰角=90°-觀察者的當地緯度+太陽直射位置的緯度

(∠=90°-+)【本公式僅適用北半球，太陽直射緯度在北半球以(+)值代入，直射南半球以(-)值代入】臺北：春分、秋分，90°-25°+0°；

夏至，90°-25°+23.5°嘉義：春分、秋分，90°-23.5°+0°；

夏至，90°-23.5°+23.5°影子變化─中午時太陽仰角作圖15影子變化─中午時太陽仰角季節臺北(25°N)嘉義(23.5°N)臺南(23°N)春分秋分90°-25°+0°【65°】90°-23.5°+0°【66.5°】90°-23°+0°【67°】夏至90°-25°+23.5°【88.5°】90°-23.5°+23.5°【90°】90°-23°+23.5°【90.5°】冬至90°-25°-23.5°【41.5°】90°-23.5°-23.5°【43°】90°-23°-23.5°【43.5°】∠=90°-+

影子變化─中午時太陽仰角季節臺北(25°N)嘉義(23.16影子變化─中午時太陽仰角影子變化─中午時太陽仰角17影子變化─日出與日落(嘉義地區)季節日期太陽直射日出日落正午太陽仰角正午人影春分、秋分3/21、9/23赤道正東正西【66.5°S】比身高短夏至6/22北回歸線東偏北西偏北90°腳下一點冬至12/22南回歸線東偏南西偏南【43°S】比身高長影子變化─日出與日落(嘉義地區)季節日期太陽日出日落正午正18報告完畢

歡迎下次再來報告完畢

歡迎下次再來19補充教材補充教材20北極星所在的仰角大小北極星所在的仰角大小21太陽在天球中位置的變化黃道與天球赤道間有23.5°的夾角。黃道與天球赤道兩個交點分別稱為春分點及秋分點，黃道面最北方的點稱為夏至點，最南方的點則稱為冬至點。太陽在天球中位置的變化黃道與天球赤道間有23.5°的夾角。22天文篇

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地球公轉與四季

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地球公轉與四季23地球公轉─地球自轉、公轉地球不僅本身逆時鐘

方向自轉，同時也逆時鐘

方向繞太陽公轉。地球繞太陽一周的時間為一年。地球繞太陽公轉的軌道稱黃道，公轉的軌道面稱為黃道面

。地球公轉─地球自轉、公轉地球不僅本身逆時鐘方向自轉，同24地球公轉由於地球自轉軸與黃道面法線成

23.5°

夾角，使得大部分地區在一年當中會有太陽照射角度的不同所形成的照射時間長短的差異，這便是四季變化。

地球公轉由於地球自轉軸與黃道面法線成23.5°夾角，使得25四季變化地球的熱能主要來自太陽輻射，當太陽直射照射地面時，地表單位面積上所接受的太陽能最多。四季變化地球的熱能主要來自太陽輻射，當太陽直射照射地26四季變化─春分與秋分春分(3/21)：當地球運行到春分點，太陽直射赤道，北半球為

春

季，各地晝夜時間各為12小時

。秋分(9/23)：當地球運行到秋分點，太陽直射赤道，北半球為

秋

季，各地晝夜時間各為12小時

。四季變化─春分與秋分春分(3/21)：當地球運行到春27四季變化─夏至(6/22)當地球運行到夏至點(遠日點附近)，太陽直射北回歸線。北半球為夏至，晝

最長夜

最短；南半球晝最短夜最長。北極圈內為永晝，南極圈內為永夜。四季變化─夏至(6/22)當地球運行到夏至點(遠日28四季變化─冬至(12/22)當地球運行到冬至點(近日點附近)

，太陽直射

南回歸線。北半球為冬至，晝

最短夜

最長；南半球晝最長夜最短。北極圈內為永夜，南極圈內為永晝。

四季變化─冬至(12/22)當地球運行到冬至點(近29四季變化─特性一年中赤道所接受的陽光能量最多，隨著緯度增加，地表接收的能量漸減。春分時晝夜等長，而後白晝漸長

夜晚漸短

，且晝比夜長；直至夏至白晝漸短

夜晚漸長

，且晝比夜長，而秋分晝夜等長。四季變化─特性一年中赤道所接受的陽光能量最多，隨著緯度30影子變化─正午時分─規律變化每天觀察正午時竿影長度，可發現竿影長度在一年中有規律性變化。地球自轉軸與黃道面不垂直，在一

年裡太陽在正午時分看起來到達的高度隨時在改變。

影子變化─正午時分─規律變化每天觀察正午時竿影長度，可發現31影子變化─正午時分─規律變化影子變化─正午時分─規律變化32影子變化─嘉義地區(23.5°N)春分：太陽在正午時位於正南方仰角66.5°

。夏至：太陽在正午時通過天頂

，在嘉義幾乎看不到竿影，表示太陽

垂直入射地面。秋分：太陽在正午時位於正南方仰角66.5°

。冬至：太陽在正午時位於正南方仰角43°

，此時太陽仰角最低。影子變化─嘉義地區(23.5°N)春分：太陽在正午時位於正33影子變化─正午時分─規律變化影子變化─正午時分─規律變化34影子變化─臺北地區(25°N)春分：太陽在正午時位於正南方仰角65°

。夏至：太陽在正午時位於正南方仰角88.5°

，在臺北幾乎看不到竿影。秋分：太陽在正午時位於正南方仰角65°

。冬至：太陽在正午時位於正南方仰角41.5°

，此時太陽仰角最低。影子變化─臺北地區(25°N)春分：太陽在正午時位於正南35正午太陽所在的仰角大小春分、秋分夏至冬至正午太陽所在的仰角大小春分、秋分夏至冬至36影子變化─中午時太陽仰角作圖公式：仰角=90°-觀察者的當地緯度+太陽直射位置的緯度

(∠=90°-+)【本公式僅適用北半球，太陽直射緯度在北半球以(+)值代入，直射南半球以(-)值代入】臺北：春分、秋分，90°-25°+0°；

夏至，90°-25°+23.5°嘉義：春分、秋分，90°-23.5°+0°；

夏至，90°-23.5°+23.5°影子變化─中午時太陽仰角作圖37影子變化─中午時太陽仰角季節臺北(25°N)嘉義(23.5°N)臺南(23°N)春分秋分90°-25°+0°【65°】90°-23.5°+0°【66.5°】90°-23°+0°【67°】夏至90°-25°+23.5°【88.5°】90°-23.5°+23.5°【90°】90°-23°+23.5°【90.5°】冬至90°-25°-23.5°【41.5°】90°-23.5°-23.5°【43°】90°-23°-23.5°【43.5°】∠=90°-+

影子變化─中午時太陽仰角季節臺北(25°N)嘉義(23.38影子變化─中午時太陽仰角影子變化─中午時太陽仰角39影子變化─日出與日落(嘉義地區)季節日期太陽直射日出日落正午太陽仰角正午人影春分、秋分3/21、9/23赤道正東正西【66.5°S】比身高短夏至6/22北回歸線東偏北西偏北90