太阳视运动轨迹图解析
全球全年太阳视运动轨迹图解析
很多人都对太阳视运动轨迹不就是很清晰它牵涉到影子朝向、太阳高度角以及地方时的计算等知识所以为大家所关注这里就对全球任何纬度上全年任何时刻太阳视运动一天之内的轨迹图进行比较详细的解析希望对大家的理解有所帮助。同时如有不对之处请各位指正不胜感激。一、前提知识储备
太阳视运动轨迹跟太阳直射点的位置有直接的关系所以要把太阳视运动轨迹弄清楚首先要把教材上二分二至日太阳照射图弄明白。
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图1
图2
图3
从上面三个图要清楚以下这些知识点1、与晨昏线相交的纬线上日出日落时太阳高度角为零反之没有与晨昏线相交
的纬线上日出日落时太阳高度角不为零如图1北极圈以北的纬线上图3南极圈以南的纬线上2、上面三个图既反映了地方时为12时的太阳高度角大小也反映了地方时为0时的太阳高度角大小换个角度说上面三个图既反映了地方时为12时的太阳视方位也反映了地方时为0时的太阳视方位。其中地方时为0时的太阳视方位与太阳高度角对于在极昼范围以内的地方有意义3、有人有这样的误区“既然太阳光为平行光线所以全球任何地点的太阳视方位就是相同的。”这个观点错在没有考虑“地球表面为曲面”的因素。
图4
图5
通过比较图4与图5相信可以走出上面提到的误区。二、把握三种情况六个区域
由于太阳视运动轨迹跟太阳直射点的关系所以我们只分析太阳直射赤道、北半球、南半球这三种情况即可。
六个区域就是根据太阳视运动轨迹的不同把地球表面分为六个区域分别就是赤道、直射点与刚好出现极昼的纬线圈之间为了方便以下简称极昼圈反之简称极夜圈、直射点与极夜圈之间、极昼圈、极昼圈与极点之间、极点。
f太阳视运动轨迹图解析
1、太阳直射赤道时此时除了南北极点外全球太阳视运动轨迹图基本一样差别在于正午时太阳高度角的大小不同。具体分析如下图
L3
L1L2
天穹
W
地
平
面
太阳高度
900
H1
H2
S
O
N
E图6
06121824地方时图7
图6中曲线L1L3就就是太阳视运动日轨迹除南北极点的任何地方太阳从正东升起正西落下。曲线L1代表赤道上的太阳视运动轨迹正午时太阳在头顶太阳高度角为90度在图7中为曲线H1曲线L2代表赤道与南极点之间纬线上的太阳视运动轨迹正午时太阳在正北太阳高度角小于90度曲线L3代表赤道与北极点之间纬线上的太阳视运动轨迹正午时太阳在正南太阳高度角小于90度。此时南北极点太阳始终位于地平线上太阳高度角一直r