高考地理复习专题(地球运动)

PAGEPAGE7高考地理复习（地球运动）一、地球自转和公转特征的比较地球自转地球公转示意图运动轴心、轨道（1）轨道为赤道（2）绕地轴旋转，地轴北段始终指向北极星附近，并与公转轨道面成66°34′夹角（1）轨道为黄道，是一个近似正圆的椭圆轨道（2）太阳位于椭圆的一个焦点上，地球有近日点（1月初）和远日点（7月初）之分方向自西向东，北极上空看呈逆时针，南极上空看呈顺时针自西向东，从北极上空看呈逆时针，从南极上空看呈顺时针周期（1）恒星日自转360°，23时56分4秒，是真正周期（2）太阳日自转360°59′，24小时，是日常所用周期（1）恒星年，公转3600，365天6时9分10秒，是真正周期（2）回归年，太阳直射点移动一个周期，365天5时48分46秒，是日常所用周期速度（1）角速度，除极点为0°外，其它各点均为15°/小时（2）线速度，自赤道向极点逐渐减小为0°（1）近日点1月初时速度快，位于远日点7月初时速度慢（2）平均角速度为每日约1°（3）平均线速度为30千米/秒二、太阳直射点的周年回归运动地球自西向东运动，在运动的地球上看太阳，表现为太阳直射点在南北回归线之间运动三、地球自转的意义产生昼夜交替昼夜的形成：地球是个不发光也不透明的球体(并非地球自转形成)（2）昼夜交替的周期：1个太阳日(24小时)【晨昏线】：1）形态特征（1）晨昏线平分地球，是一个大圆。（2）晨昏线平面与太阳光垂直。（3）晨昏线永远平分赤道。（4）晨昏线只有在春、秋分时才跟经线圈重合。（5）晨昏线在二至日时跟极圈相切。（6）昼半球和夜半球的分界线。2）时间信息（1）日期信息：春秋分日过极点（或与经线圈重合），冬夏至日与极圈相切（或与经线交角最大）。（2）时间信息：两交点：晨线与赤道交点为6时，昏线与赤道交点为18时。4）晨昏线与经纬线的关系（1）晨昏线与经线的位置关系：春、秋分两者重合，夹角为0°；冬、夏至日夹角最大为23°26′；二者的夹角随着季节的变化而变化，且夹角为直射点的地理纬度。（2）晨昏线与纬线的位置关系：春、秋分晨昏线平分任一纬线，与纬线垂直；冬夏至日晨昏线与极圈相切，相切的纬线圈上为极昼或极夜；其余时间晨昏线与极圈内纬线相切，相交的纬线圈又分为昼弧(某一纬线圈上位于昼半球的部分)、夜弧(某一纬线圈上位于夜半球的部分)两部分，对其进行对比可知该地甚至该半球昼夜长短的对比情况。5）晨昏线与太阳直射点的关系（1）晨昏线经过南北两极与某一经线圈重合，与所有纬线圈垂直相交，可判定这为3月21日或9月23日。太阳直射点在赤道。（2）晨昏线与南北极圈相切，北极圈内出现极昼现象，可判定这一天是6月22日。太阳直射点在北回归线。（3）晨昏线与南北极圈相切，北极圈内出现极夜现象，可判定这一天是12月22日。太阳直射点在南回归线。（4）与晨昏线相切的纬线的纬度(φ)与太阳直线点纬度(δ)之间的角度关系是互余的。用公式表示为：φ=90°-δ。（5）直射点移动与极圈内极昼极夜范围变化的关系：北极圈内出现极昼，则直射点一定在北半球。如果北极圈内的极昼范围在不断的扩大，则直射点在北半球并且向北移动。直射点向北每移动1°，则极昼的范围向南扩展1°，直射点移至最北的北回归线时，极昼向南移动的范围也达到最大，即到达北极圈。（6）太阳直射点的移动速度问题：太阳直射点以一个回归年为周期在南北回归线来回移动，故直射点大约每个月移动纬度为8°每移动1°大约需要4天。（7）利用太阳直射点移动速度推测极圈内任一纬线的极昼极夜天数。极圈上极昼极夜天数为1天，极点出现极昼极夜天数约为半年，极圈内其他纬线（X°）出现极昼极夜天数计算公式为（X°—66.5°）×4×2产生经度的时差【国际日期变更线】国际上规定，把东西十二区之间的180°经线作为国际日期变更线，简称日界线。日界线的西侧是地球一天中最早的地点，东侧是地球一天中最晚的地点。自西向东过日界线日期减一天；自东向西过日界线日期加一天。日界线并不与180°经线完全吻合，它是一条折线。地球上日期最多存在两天，分界线包括规定的日界线，还有事实上的日界线，即0点所在的经线，即夜半球正中央地点经过的经线，它不断变化。顺着地球自转方向，从0点经线到180度经线之间范围为新的一天，余者为旧的一天。当180经线为0点时，全球各地同属于一个日期。【地方时的计算】：太阳直射点地方时为12点计算公式某地地方时＝已知地方时±经度差／15°×l时某地地方时＝已知地方时±4分钟／1°×经度差某地地方时＝已知地方时±4秒／1′×经度差加减号的选用：如果所求地方时的某地在已知地的东边用加；在已知地的西边用减经度差的计算：两地在O°经线的同侧，则两地的经度数相减；两地在O°经线的两侧，则将两地的经度数相加。计算步骤：确定两地的经度差；确定两地的地方时差；确定两地东西方向代人公式案例：当120°Ε地方时为12点时，60°W的地方时是多少？确定经度差（120°Ε+60°W=180°）；确定两地的地方时差（180°÷15°=12）；确定两地的东西方向（120°Ε位于60°W以东）；代人公式计算（12-180/15=0）。【区时的计算】换算公式：某地区时=已知地区时士1小时×两地理论时区数（式中加减号的选用条件：“东加西减”如果所求区时的某地在已知地的东边，用加号；在已知地的西边用减号）时区差的计算：两时区同在东时区或西时区，则大数减去小数；如果一地在东时区，另一地在西时区，则两时区数相加。时区数一所在地经度／15，所得商小于7.5舍不小于7.5入取整数,即为时区数。地方时与区时：随地球自转，一天中太阳东升西落，太阳经过某地天空的最高点时为此地的地方时12点，因此，不同经线上具有不同的地方时。相邻15度经线内所用的同一时间是区时（本区中央经线上的地方时），全世界所用的同一时间是世界时（0度经线的地方时）。区时经度每隔15度差一小时，地方时经度每隔1度差4分钟北京时间：东八区的区时，120ºE的地方时。离北京所在的东八区较远的地区，作息时间与北京不同。如图，新疆的乌鲁木齐市，人们一般10点钟上班，14点吃午饭。因为乌鲁木齐在东6区，与北京时差为2小时，如果乌鲁木齐的人们使用东6区的区时，作息时间会与北京相同，但乌鲁木齐使用的是东8区的区时“北京时间”，所以他们的作息就在“北京时间”的基础上延迟了2小时。计算区时的分三个步骤：确定两地的时区并确定两地的时区数差；确定两地的东西方向:东加西减；代人公式计算。案例：当某人乘坐的飞机于当地时间5月8日14点从北京起飞时，纽约（74°W）的区时是多少？计算过程：起飞时是东八区14点，纽约的时区数是74÷15，西五区；两地时区差是8+5=13；东八区在西五区的东面；计算：14-（8+5）=1.【日期的计算】日期变化原因：日界线（国际日期变更线）：由于东边的时间数值大于西边，且每隔15个经度就相差1小时。国际上规定以180°经线为日界线。日期界线有两条，自然界线即地方时0：00经线，以东早一天，为新的一天，以西晚一天，为旧的一天；人为界线即国际日期变更线，也就是180°经线（但两者并不完全重合），规定日界线以东晚一天，为旧的一天，以西早一天，为新的一天；新的一天的范围即从地方时0：00经线向东到180°经线的范围。日照图上晨线与赤道交点所在经线地方时为6：00，昏线与赤道交点所在经线的地方时为18：00；晨昏线与某纬线的切点所在经线为0：00（切点为极昼）或12：00（切点为极夜）。另外一条日界线子夜线：地方时为24点或O点的经线，是今天和昨天的自然分界线，是由于昼夜的更替而引起的。注意的问题：a.日界线两侧的东十二区和西十二区钟点相同，但日期不同，东十二区比西十二区快24个小时，即快1天。b.为了避免在一个国家或地区内使用两个日期，日界线并不完全与180°经线重合，而是绕过了一些岛屿和海峡有三个弯。c.子夜线两侧的钟点相同，但日期不同，东侧的日期比西侧的日期早（快）1天。d.子夜线是自然存在的，地方时为24点或O点，说24点时为昨天，O点时则为今天。两个日期所占比例的计算：在地球上，分隔日期的分界线共有两条，一条是人为规定的国际日期变更线（180°经线），即法定日界线；另一条则是地方时为0时（或24时）的经线为自然日界线:子夜线。当地球上只存在一个日期时，两条日界线合为一条，便是180°经线地方时为0:00时。从180°经线向西到地方时为O时的经线之间的范围为新的一天，其余的就是旧的一天。因此，已知地球上某点的地方时，可以求算此刻今日与昨日在地球上所占的比例。如果180°经线的地方时为12时，则此时在地球上今日与昨日的地区范围各占一半。假若直射经线不是180°而是120°E，那么可以推出180°经线地方时为16时，则地球上新的一天范围大于旧的一天的范围。规律：①180°经线向西到地方时为0时的经线之间是新的一天范围。②180°经线地方时为0/24，则全球属于同一天。③180°经线地方时为12时，则全球新旧日期各占一半。④180°经线地方时为几小时，则全球新的一天占几小时。易混点：把0时所在的经线与0°经线混淆;把今天和昨天的范围混淆;把0时所在的经线和国际日期分界线东西两侧的日期混淆。可以运用线段图示法区分之。案例：若120°E刚好是t日和t＋1日的分界线，则t＋1占的范围是。计算过程：根据题意知：120°E地方时是0时此时180°经线地方时为0+6时。t＋1是新的一天，占有的范围与180°经线地方时相同，为6时，相当于地球范围的1／4.如下图:3、物体水平运动的方向产生偏向地球上水平运动的物体，无论朝哪个方向运动，都会发生偏向，在北半球偏右，在南北半球偏左。赤道上经线是互相平行的，无偏向。由于地球自转产生的地转偏向力的作用，风、洋流、河水的运动方向都要按“北半球向右，南半球向左，赤道上不偏，纬度越高，偏向越大”的规律发生偏转。因为左和右是相对的，因此在判断运动物体的偏转方向时，首先根据半球，伸出左手（南半球）或右手（北半球），掌心向上，四指指向物体前进方向拇指即为物体偏转方向。对河流而言，河水偏向的一岸容易遭受冲刷，另一岸则发生沉积现象。4、对地球形状的影响地球在自转过程中，球上各质点都在绕着地轴作圆周运动。因此，就会产生惯性离心力。这种离心力随着物体距离地轴半径的增大而增大，也就是说，从赤道向两极，惯性离心力逐渐减小。使得地球由两极向赤道逐渐膨胀，长期作用使地球变成两极稍扁、赤道略鼓的椭球体形状。四、地球公转的意义1、引起昼夜长短变化A．昼夜现象成因：地球是不发光不透明的球体.面对太阳为昼半球，背对太阳为夜半球，两者之间的分界线为晨昏线（圈）。B．昼夜交替成因：由于地球不停地自转运动的结果。C．昼夜长短的季节变化：地球公转运动引起的。D．昼夜长短的判读：晨昏线把所经过的纬线圈分割成昼弧和夜弧。同一纬线圈上，若昼弧长于夜弧，则昼长夜短，反之昼短夜长；赤道上全年昼夜等长。E．昼夜长短状况规律：太阳直射在哪个半球哪个半球昼长夜短，且越向该半球高纬白昼时间越长。与太阳直射点的移动方向无关。F．昼夜长短变化规律：太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球昼变长夜变短，且纬度越高昼夜长短变化幅度越大。与太阳直射点位置无关。【昼夜长短的计算】计算公式①利用一个地区昼弧所跨的经度范围来计算方法：昼长=白昼弧度数/15º（小时）＝昼（夜）弧经度数×4（分钟），即在日照图上某条纬线与晨昏线有两个交点，两点之间在昼半球的弧度数/15º即是白昼的时间。②利用已知的日出和日落时间来求算的方法是：白昼长＝2×（12－日出时间）白昼长＝2×（日落时间－12）＝日落时间一日出时间。因为地方时正午12时总是会把一天的白昼平分成相等的两等份③同一半球相同纬度地区昼长相同。而南北半球相同纬度数的地区昼夜长短相反，如北纬40°的昼长是15时，那么南纬40°的地区夜长为15时。④极昼区、极夜区的昼长是24时和0时=5\*GB3⑤赤道地区的昼长永远是12时⑥夜长＝日出时间×2＝（24一日落时间）×2案例：某地北京时间6：40日出，19：40日落，求该地的昼长、日出、日落与经度。计算过程：昼长：19：40-6：40=13；日出：13＝（12一日出时间）×2；日出时间＝12-6.5=5.5日落：13=日落时间一日出时间；日落时间=13+-5.5=18.5经度：6:40-5:30=1:10；1：10=17º30ˊ；120ºE-17º30ˊ=102º30ˊ【极昼极夜的计算】南北极圈每年一天极昼，一天极夜，南北极点每年约半年极昼半年极夜，极圈和极点之间的纬度根据直射点每天移动0.26°来推算。方法是：先计算出该地距离极点纬度差，合算出天数，北半球出现极昼时间为3月21日+该天数，出现极夜时间为9月23日+该天数，南半球出现极昼时间为9月23日+该天数，出现极夜时间为3月21日+该天数。北半球出现极昼时间为（6月22日-出现极昼时间）*2，南半球出现极昼时间为（12月22日-出现极昼时间）*2。直射点A晨昏线与最小纬线圈切点BNS直射点A晨昏线与最小纬线圈切点BNS某一瞬间，地球各地的昼夜状态，可以用太阳高度（角）来表达。太阳高度就是太阳光线与地平面的夹角（锐角），或太阳的仰角。A、在晨昏线上各地，太阳高度等于0ºB、昼半球上各地，太阳高度大于0º；C、夜半球上各地，太阳高度小于0ºD、太阳直射点上，太阳高度等于90°E、太阳直射光线与晨昏圈成90º；晨昏圈的中点就是太阳直射点。F、直射点A与晨昏线和最小纬线圈切点B的纬度之和等于90º；推出结论1：如当太阳直射在北回归线（23°26′N）时，切点B的纬度为66°34′N或66°34′S。推出结论2：当太阳直射在20ºS时，切点B的纬度为70ºN或70ºS。G、日照图上，晨昏线与地轴的夹角等于太阳直射的纬度。H、昼夜长短的空间变化规律：直射点所在的半球总是昼长夜短，且纬度越高昼越长；北半球夏至日，北半球的各纬度昼长达到一年中的最大值，极昼的范围也达到最大，南半球反之。北半球冬至日，北半球各纬度的昼长达到一年中的最小值，极夜的范围达到最大，南半球反之。春秋分日，太阳直射赤道，全球各地昼夜等长。赤道上终年昼夜平分。I、昼夜长短的时间变化规律：除赤道外，南北极圈之间的地区总是由夏至日的昼长最大值变化到冬至日昼长的最小值，然后又由最小值变化到最大值。南北极有半年极昼、半年极夜，南北极圈上一年中只有一天极昼或极夜，北极圈至北极或南极圈至南极，纬度越高，极昼极夜的天数越长。【晨昏线（圈）的运动与昼夜长短变化的关系】随着地球自西向东自转，晨昏线不停地由东向西运动；由于太阳直射点的南北移动，且晨昏线始终与太阳光线垂直，晨昏线以极点为中心，在极圈和极点之间摆动。春分日(晨昏线与经线)重合)夏至(晨昏线与极圈相切）春分日(晨昏线与经线)重合)夏至(晨昏线与极圈相切）秋分（晨昏线与经线重合）冬至（晨昏线与极圈相切）N(A)S(B)N(A)S(B)BSNAANSB(2)俯视图中晨昏线的运动过程，AB为晨昏线(圈),虚线为北极圈,大圆赤道,阴影为黑夜。春分日春分日NABABABNNMM春分到夏至的过渡,AM为昏线,MB为晨线夏至日AABABBABANNNNMMM夏至日到秋分日的过渡AM为昏线，BM为晨线秋分日到冬至日的过渡AM为昏线，BM为晨线秋分日冬至日(3)总结规律=1\*GB3①由于晨昏线把纬线分成昼弧和夜弧两部分,晨昏线的摆动导致昼弧和夜弧的增加或缩短,导致昼夜长短的变化。=2\*GB3②当晨昏线离开极点时，极点周围出现极昼或极夜，其极昼极夜范围是与晨昏线相切的那条纬线和极点之间的区域。=3\*GB3③9月23日——次年3月21日,太阳直射在南半球，北半球昼短夜长，在北半球晨线随纬度增大而东偏，昏线随纬度增大而西偏；3月21日－9月23日，太阳直射在【昼夜长短的季节变化规律】北半球日期太阳直射点北半球昼夜长短情况春分日—秋分日北半球昼长夜短，纬度越高，昼越长。春分日—夏至日北半球昼长夜短，且昼渐长，极昼范围扩大。夏至日北回归线昼最长夜最短，北极圈内出现极昼现象。夏至日—秋分日北半球昼长夜短，且昼渐短。秋分日—次年春分日南半球昼短夜长，纬度越高，昼越短秋分日—冬至日南半球昼短夜长，且昼渐短，极夜范围扩大冬至日南回归线昼最短夜最长，北极圈内出现极夜现象。冬至日—次年春分日南半球昼短夜长，且昼渐长。二分日赤道全球昼夜平分2、引起正午太阳高度的变化①太阳光线对于地平面的交角，叫做太阳高度角，简称太阳高度（用H表示）。同一时刻正午太阳高度由直射点向南北两侧递减。因此，太阳直射点的位置决定着一个地方的正午太阳高度的大小。在太阳直射点上，太阳高度为90°，在晨昏线上，太阳高度是0②正午太阳高度变化的原因：由于黄赤交角的存在，太阳直射点的南北移动，引起正午太阳高度的变化。③正午太阳高度的纬度变化规律：正午太阳高度就是一日内最大的太阳高度，它的大小随纬度不同和季节变化而有规律地变化。【黄赤交角】1）黄赤交角的产生23º26´N23º26´S023º26´N23º26´S0º2）黄赤交角的意义：（1）由于黄赤交角的存在，并且地轴在宇宙空间的方向（指向北极星附近）不因季节而变化，因而，太阳直射点在南北回归线之间做往返移动。（2）北半球的二分二至：节气夏至秋分冬至春分日期6月22日9月23日12月22日3月21日太阳直射位置23°.26′N赤道23°.26′S赤道注意：在南北回归线之间，一年有两次直射；南北回归线上，只有一次直射（即：夏至日和冬至日）。【正午太阳高度变化规律】1）正午太阳高度的空间变化规律从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减；离直射点距离越近（纬度差越小），正午太阳高度越大。①夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。如下图所示D折线。②冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。如下图所示C折线。③春秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。如下图所示的E折线。2）正午太阳高度的年变化规律①回归线之间的地区：正午太阳高度最大值为90º，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值。如图甲。②回归线上：正午太阳高度的最大值为90º，每年有一次太阳直射现象，即一年中有一个正午太阳高度最大值。如图乙。③回归线至极点之间的地区：正午太阳高度最大值小于90º，每年没有太阳直射现象。一年中有一个正午太阳高度最大值。如图丙。正午太阳高度正午太阳高度正午太阳高度日期日期日期甲乙丙90º90º90º=4\*GB3④北回归线以北的纬度带：每年夏至日（6月22）H正午太阳高度正午太阳高度正午太阳高度日期日期日期甲乙丙90º90º90º=5\*GB3⑤南回归线以南的纬度带：每年冬至H达最大值，夏至H达最小值。如B图所示。23º23º26¹N0º23º26¹S夏至春秋分冬至SASBNN（1）极点：在极昼期间，极点上见到太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度（如图丁）。（2）非极点地区：非极点地区的太阳高度在一日内是有变化的。一天之内有一个最大值，即当地的正午太阳高度（如图戊）。正午太阳高度正午太阳高度时刻时刻丁戊90º90º（3）全球范围看：太阳直射点上，太阳高度角为90º；从直射点开始，太阳高度向四周降低，呈同心圆分布（即等太阳高度线）；晨昏线上太阳高度为0°。如下图当太阳直射在60正午太阳高度正午太阳高度时刻时刻丁戊90º90º（4）一个地区年正午太阳高度最大差值：赤道地区是23026’。南北半球热带地区介于23026’和46052’之间，具体度数是（当地纬度＋23026’）。南北半球温带地区是46052’。南北半球寒带地区是介于23026’和46052’，也可以当作当地最大正午太阳高度的数值。4）太阳高度相关公式或规律总结（正午）①公式：H=90°—︱δ±△Φ︴（H为正午太阳高度，δ为太阳直射点纬度，△Φ为计算地点的纬度。太阳直射点和计算地点在同半球用“－”，太阳直射点和计算地点在异半球用“＋”理解：正午太阳高度的计算:H=—直射点与所求点的纬度间隔）②极昼范围内某地最小太阳高度h＝φ＋δ－90°，最大太阳高度H＝90°－φ＋δ③极昼范围最低纬度与晨昏线的切点的太阳高度为0°，其正午太阳高度H＝2δ④极点：H＝δ，由直射点向四周递减。（呈同心园递减，直射点为90°，晨昏线上为0°），由直射点向南北两侧递减。5）变式应用A、利用垂直物体的日影计算：cotH＝影长/物体长度。B、热水器的采光面与楼房顶面的夹角＝90°—H（正午太阳高度）C、南北半球中纬度地区楼房间隔L的计算：L＝楼高×cotH’（H’即当地全年最小的正午太阳高度角，北半球为冬至日的正午太阳高度，南半球为夏至日的正午太阳高度）。在楼房布局时建议采用东北－西南向或西北－东南向。纬度越高，正午太阳高度角越小，楼房间距越大。D、一个地区年正午太阳高度最大差值：赤道地区是23026’；南北半球热带地区介于23026’和46052’之间，具体度数是（当地纬度＋23026’）；南北半球温带地区是46052’。南北半球寒带地区是46052’，但也可以当作当地最大正午太阳高度的数值。E.夏至日:北回归线以北地区正午高度角达一年中最大值,南半球达一年中最小值；冬至日:南回归线以南地区正午高度角达一年中最大值，北半球达一年中最小值。南北回归线之间的地区有两次直射机会两次最大值（90°）F.根据某地太阳高度，计算当地纬度。G.某一时刻，正午太阳高度相同的点可能有两个，也有可能只有一个。（位于同一经线上，与直射纬线之间的角距离相同）。H.利用北极星的仰角计算：北极星的仰角＝当地纬度3、四季更替①从天文四季：夏季就是一年中白昼最长、正午太阳高度最高的季节。以24节气中的立春、立夏、立秋、立冬为起点。地球在公转轨道上的运行会产生天气和季节的有规律变化，传统农业中农民依此进行农业生产，有如：“谷雨前后种瓜点豆”的谚语。黄赤交角是影响天文四季的直接原因。这是因为：正午太阳高度随纬度分布是低纬大而高纬小，春秋二分，从赤道向两极递减；夏至日，从北回归线向南北两侧递减；冬至日，从南回归线向南北两侧递减。随季节变化是：北回归线以北，夏至日前后正午太阳高度达最大值，冬至日前后达最小值。南回归线以南则相反。南北回归线之间地带，太阳每年直射两次。②气候四季包含的月份。春（3、4、5月）、夏（6、7、8月）、秋（9、10、11月）、冬（12、1、2月）③西方四季：春分、夏至、秋分、冬至为起点。比我国天文四季晚一个半月。五带划分以地表获得太阳热量的多少来划分热带、温带、寒带。热带：南北回归线之间有太阳直射机会，接受太阳辐射最多。温带：回归线与极圈之间，受热适中，四季明显。寒带：极圈与极点之间，太阳高度角低，有极昼、极夜现象五、太阳的周年和周日视运动太阳视运动是地球自转造成的，一天中，地球自西向东自转，看太阳在天空中以观测者为中心，自东向西运动，一天转一圈。观测者所在的平面是地表切面，叫做地平圈，以观测者为中心的大球面为天球，天体在天球上运动。以北半球中纬度为例，当地正午12：00时，太阳位置处于正南天空，且夏至日位置最高，冬至日位置最低；太阳在春分或秋分日于正东方向升起，正西方向落下；在夏至日于东偏北方向升起，正西偏北方向落下；在冬至日于东偏南方向升起，正西偏南方向落下。（如右图）【太阳视运动图的判断方法】太阳视运动最高位置为正午，正午太阳高度为从地平圈中心向太阳最高位置的连线与地平圈的交角，地平圈以上部分长度反映昼长，以下表示夜长。不同半球的正午太阳偏向：北回归线以北和南回归线以南地区，太阳轨迹是平行的。北回归线以北地区，一年中太阳总是偏向南方，每天太阳最高时太阳在正南，南回归线以南地区，一年中太阳总是偏向北方，太阳最高时在正北，根据一年中太阳视运动最高、最低、居中位置来判断季节。（3）南北回归线之间地区，太阳轨迹也是平行的，只不过正午时太阳有时位于观测者以北，有时位于观测者正头顶（正午太阳高度为90度，正午太阳高度为太阳与地平圈中心连线与地平圈夹角），有时位于观测者以南。赤道上每天都昼夜平分，太阳每天都垂直升落，但正午太阳高度并不同。其余位于回归线之间纬度太阳运动轨迹倾斜，但与地面夹角较大。如上图。（4）正好出现极昼的地区，北极圈以北地区表现为正北升，正北落，南极圈以南表现为正南升，正南落（升落在同一地点）。已经处于极昼的地方（不包括极点），太阳虽一直在地平圈以上，但仍有高度变化，正午时太阳最高，午夜时太阳最低，如图中a点。正午太阳高度可以计算，最小太阳高度可以通过直射点运动推算。由于太阳运动轨迹是平行的，正午太阳高度变化即为最小太阳高度变化，变化数值为直射点移动范围。例如：北纬80度地区，太阳直射点位于北纬10度时，该纬度正好出现极昼现象，最小太阳高度为0度，正午太阳高度为20度，夏至时，直射点位于北回归线，最大太阳高度为33°26′，最小太阳高度为13°26′。（5）北极点和南极点的太阳视运动1）北极点：一天内太阳高度不变，太阳高度可以通过正午太阳高度计算出来，从地平面向上看，太阳逆时针在地平面以上旋转，地平圈中心为观测者位置，即北极点，四周方向都是正南方向。2）南极点：站在地平圈中心向上看，太阳顺时针在地平面以上旋转，地平圈中心为观测者位置，即南极点四周方向都是正北方向。注意问题：读此类图要注意以下两点：①若正东日出、正西日落，说明太阳直射在赤道。北回归线以北（除北极外）正午时的太阳总是在南方的天空，南回归线以南（除南极外）正午时的太阳总是在北方的天空，北极点上空的太阳总在南方的天空，南极点上空的太阳总在北方的天空。②若太阳在地平圈以上运行的时间短于在地平圈以下的时间，说明该地处于冬半年，反之，说明位于夏半年。如下图为北半球某地太阳运行图，从图中可以看出太阳在地平圈以上的运行时间短于在地平圈以下的时间，说明太阳直射在南半球，日落点和正东、正西连线的交角为20°，说明太阳直射点位于南纬20°，由该地正午太阳高度为40°和太阳直射南纬20°两个条件可算出当地的纬度。【日出日落问题】不论是南半球还是北半球的任何地点（出现极昼和极夜的区域除外），其太阳出没点的地平方位是偏南还是偏北，取决于太阳直射南半球还是北半球，而与观测地点位于南北半球无关。具体来说：在两分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升，正西落（极点除外）北半球的夏半年，太阳直射点位于北半球，即从春分日经过夏至日到秋分日，全球各地太阳东北升西北落，而且纬度越高，太阳升落的方位越偏北（极昼地区太阳正北升正北落,正午太阳总在正南）北半球的冬半年（太阳直射南半球，从秋分经过冬至到春分日），全球各地太阳东南升，西南落，纬度越高太阳升落的方位越偏南（极昼地区太阳正南升正南落，正午太阳总在正北）就某一地点而言，在太阳直射点向北运动期间，太阳升落的方位将日渐偏北；反之则日渐偏南。南北极点上，太阳高度在一天中是不变的（即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行）太阳在一天中没有明显的升起和落下。【利用日照图来判断日出日落方位】1、太阳直射赤道在晨线上看到的是日出，在昏线上看到的是日落。在上图中，选任意一点A，我们来分析一下A地日出日落的方位。因为纬度相同的地方，日出日落的方位也相同，所以我们首先作过A地的纬线，找到该纬线与晨线的交点B、与昏线的交点B"。只要得出太阳光线相对于B地的方向，就可知道A地日出的方位；只要得出太阳光线相对于B"地的方向，就可知道A地日落的方位。可以看出，相对于B地而言，太阳光线来自正东方向，所以在A地太阳从正东方向升起；相对于B"地而言，太阳光线来自正西方向，所以在A地太阳从正西方向落下。总结规律为：春秋二分日，全球各地的日出日落方位除了南北两极点外均为从正东方向升起、从正西方向落下。太阳直射北半球我们讨论一下任意一点C地的日出日落方位，作过C地的纬线，找出该纬线与晨线的交点D、与昏线的交点D"，可以看出，太阳光线相对于D地来说来自东北方向；相对于D"地来说来自西北方向，所以，在C地太阳从东北方向升起，从西北方向落下。总结规律为：太阳直射北半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳都是从东北方向升起、从西北方向落下，而且太阳直射点的纬度越接近北回归线，各地日出、日落的方位就越偏北；纬度越高的地方日出日落的方位也越偏北。太阳直射南半球在上图中找任意一点E，用上述同样的方法，可以看到，E地日出的方向是东南，日落的方向是西南。总结规律为：太阳直射南半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳都是从东南方向升起，从西南方向落下，而且太阳直射点的纬度越接近南回归线，各地日出、日落的方位越偏南；纬度越高的地方日出日落的方位也越偏南。4、总结太阳直射点的纬度位置决定了各地的日出日落方位是偏南还是偏北，以及偏南或偏北的程度。可以看出，在同一天，在全球各地观察到的日出日落的方位，偏南或偏北的方向是一致的，与所在的半球位置无关。当地纬度位置的高低，会影响到日出日落方位偏南或偏北的程度。当太阳直射在北半球时，纬度越高的地方日出日落的方位就越偏北；当太阳直射在南半球时，纬度越高的地方日出日落的方位就越偏南。【正午太阳的位置】（正午太阳地方时总是12：00）直射点以北地区，正午太阳总在正南。直射点以南地区，正午太阳总在正北。【太阳运动轨迹】太阳直射赤道时，全球各地运行轨道是直升直落。（如图3）B、极昼圈（发生极昼的最低纬线圈）上太阳周日视运动状况。极昼圈上，全天24小时内太阳高度最小值为0°，当地时间0时（或24时），太阳视运动轨迹是一个圆并与地平圈相切；太阳高度最大值就是当地正午太阳高度，其大小为阳光直射点所在纬度数的2倍（根据正午太阳高度的计算公式即可推知）。例如，当阳光某日直射南、北纬h°时，极昼圈（其纬度为南、北纬（90°－h°）上某地点太阳高度的日变化曲线及其视运动轨迹，如图4、图5（南半球极昼圈太阳视运动图）和图6（北半球极昼圈太阳视运动图）所示。C、极昼圈与极点之间地区的太阳周日视运动状况在极点与极昼圈之间的极昼地带，全天24小时太阳高度角都大于0°，其中日最小太阳高度角与正午太阳高度角之和等于阳光直射点纬度数的2倍，并且日最小太阳高度角的度数等于该地纬度与极昼圈之间相隔的纬度数。例如，当阳光某日直射南北纬h°时，极昼圈纬度为90°－h°，此时处于极点与极昼圈之间地带的某地点太阳高度日变化曲线及太阳视运动图如图7、图8（南半球图）和图9（北半球图）所示。⊙北极圈内出现极昼现象，则太阳视运动轨迹是逆时针运行的圆。⊙南极圈内出现极昼现象则太阳视运动轨迹是顺时针运行的圆。D、极点若在极昼时，太阳视运动轨迹是以极点为中心的圆，并且与地平圈平行，太阳高度终日不变，太阳高度大小等于直射点的纬度度。北极点观测是逆时针运行的圆。南极点观测是顺时针运行的圆。E、非极昼区（除赤道外），太阳斜升斜落，太阳视运动轨迹与地平圈斜。【直射点的纬度】A、太阳直射点的纬度数与极昼圈度数互余。B、出现极昼的地方，一天中日出太阳高度加上正午太阳高度除以2等于直射点的纬度数，即：θ=（h0+H）/2C、极点太阳高度一天不变，其度数等于直射点的纬度数D、晨昏线上太阳高度是0°（非正午太阳高度）。E、太阳直射点的太阳高度是90°（正午太阳高度）。F、某一时刻，太阳高度相同的点有无数个，即以直射点为圆心，以（900－高度角）的角距离为半径的圆。六、地球的运动与物影的变化：（1）物影的指向与太阳的空间位置始终相反，物影的长度与太阳的空间位置高度成反比。1）温带地区（以40°N为例）：一年中没有太阳直射,物影在正午时刻始终指向正北方向，且随着太阳直射点逐渐往北移动(12．22—6．22)，物影逐渐变短；当太阳直射点达到最北开始逐渐往南移动时（6．22—12．22），物影则逐渐变长（如右图所示）。因此：一年中正午时刻，北温带（或南温带）上的物影始终指向正北（或正南）方向，且影长在夏至日（或冬至日）出现最小值（一次），在冬至日（或夏至日）出现最大值（一次）。2）南极点：往任何一个方向都是正北，因此在一年中只要有光照的情况下,物影始终是指向正北方向（如左图所示）。同理在北极点只要有光照的情况下,物影始终是指向正南方向。（2）正午日影朝向和长短变化：正午日影的朝向取决于太阳直射点的位置。由于太阳直射点在南北回归线之间周年往返移动，正午日影朝向不仅随空间，而且随时间变化而变化。 1）在北回归线以北地区，正午日影始终朝北。北半球夏至日，北回归线及其以北地区正午太阳高度最大，正午日影最短。北半球冬至日，太阳直射在南回归线上，北半球正午太阳高度最小，日影最长。2）在南回归线以南地区，正午的日影始终朝南。北半球冬至日，南回归线以南地区正午太阳高度最大，正午日影最短。北半球夏至日，南半球正午太阳高度最小，日影最长。3）在南北回归线之间，一年有两次太阳直射(回归线上只有一次)，日影最短(日影与物体本身重合)。（3）日出、日落时日影的朝向1）在北半球春秋二分日，全球各地太阳从正东面升起，正西面落下。因此日出时日影朝西，日落时日影朝东。2）北半球夏半年，太阳直射北半球，北半球各地昼长于夜，全球各地(极昼区域除外)太阳从东北方升起，西北方落下。日出时日影朝向西南，日落时日影朝向东南。从春分日至夏至日，随着太阳直射点北移，太阳升起和落下方向也逐渐北移；从夏至日至秋分日，太阳直射点南移，太阳的升落方向也逐渐向南移。3）北半球冬半年，太阳直射在南半球，北半球各地昼短于夜，南半球反之。全球各地(极昼区域除外)太阳从东南方升起，西南方落下，因而日出时日影朝向西北，日落时日影朝向东北。从秋分日至冬至日，随着太阳直射点南移、太阳的升落方向也逐渐南移；从冬至日至第二年的春分日，太阳直射点北移，太阳的升落方向也逐渐北移。4）由此可见，太阳的升落方向(日影的朝向与升落方向相反)不仅随空间，而且随时问的变化而变化。从赤道开始，随着纬度的升高，太阳的升落在南北方向上的变化幅度也逐渐增大。七、太阳光照图的判读1.公转位置图：地球在公转过程中，地轴的空间指向和黄赤交角的大小，在一定时期内可以看作是不变的,同时地球自转和公转的方向一致，由于观察的角度不同，公转位置图有多种变化。读这类图型的关键是看三点：一是自转和公转要一致，二是逆时针转为北极上空的俯视图，顺时针转为南极上空的俯视图，三是近日点时，太阳直射在南半球，远日点时，太阳直射在北半球。如下图中，A点位于近日点附近，太阳直射点应位于南半球，图中画出赤道，便可看出太阳直射在南半球，按节气划分，A点为北半球冬至日（12月22日），B点为北半球的春分（3月21日），C点为北半球夏至日（6月22日），D点为北半球的秋分日（9月23日）。

再如下图中，自转和公转方向均为顺时针方向，为南半球上空俯视图，A点为近日点附近，太阳直射在南半球，在图中画出赤道，便可看出地球位于A点时，太阳直射在北半球，按节气划分，A点为北半球冬至日（12月22日），D点为北半球的春分（3月21日），C点为北半球夏至日（6月22日），B点为北半球的秋分日（9月23日）。

2、侧视图：（以12月22日为例）(1)在侧视图上晨昏线与太阳光线垂直。在外圆经线圈上与南北极圈相交；(2)晨昏线和赤道平分，在侧视图上晨昏线是直线，北极圈上的点、圆心、南极圈上的点，这三点共线，即图中A、B、C三点一线。首先从地球自转运动的方向判断南、北极，如果是逆时针方向转，那么，图的上端为北极，如果是顺时针方向转，则图的上端为南极，有些图需要根据经度来判别地球自转方向，向东度数越来越大为东经，反之为西经。其次，观察南北极地区的极昼和极夜情况，整个北极圈内为极昼时（整个南极圈内为极夜），太阳直射在北回归线，日期为6月22日，反之，整个南极圈内为极昼时（整个北极圈内为极夜），太阳直射在南回归线，日期为12月22日。晨昏线和经线重合时，太阳直射在赤道上，日期为3月21日或9月23日。如果北极圈内部分地区极昼（南极圈内部分地区极夜），则太阳的直射点位于赤道和北回归线之间。

俯视图：（以6月22日北极俯视图为例）晨昏线为弧线，和极圈相内切，北极圈内极昼。首先根据自转方向判断南北极点，俯视图圆心为北极点或南极点，最外的大圆为赤道，如果自转方向是逆时针的，则圆心为北极点，如果自转方向是是顺时针，则圆心是南极点，也可根据经度判断地球自转方向，向东度数越来越大为东经，反之为西经。其次，观察南北极地区的极昼和极夜情况，整个北极圈内为极昼时（整个南极圈内为极夜），太阳直射在北回归线，日期为6月22日，反之，整个南极圈内为极昼时（整个北极圈内为极夜），太阳直射在南回归线，日期为12月22日。晨昏线和经线重合时，太阳直射在赤道上，日期为3月21日或9月23日。如果北极圈内部分地区极昼（南极圈内部分地区极夜），则太阳的直射点位于赤道和北回归线之间，如果北极圈内部分地区极夜（南极圈内部分地区极昼），则太阳的直射点位于赤道和南回归线之间。

4.矩形投影图：是以平面形式展示的日照图。矩形投影图将南北两极放大到与赤道一样长，这种投影图与实际情况相比有很大的变形，纬度越高变形越大。由于矩形投影图缺乏立体感，图上的晨昏线与昼夜分布，不象球面日照图那样，清晰可见，一目了然，所以判读时难度较大。主要靠晨昏线和极圈以内的极昼极夜及赤道上昼夜平分且日出、日落时间分别为6时和1