太阳视运动讲稿.ppt

关于太阳视运动第一页，讲稿共三十八页哦一、天球一、天球 地球以外的天体，距离我们远近极其地球以外的天体，距离我们远近极其悬殊，但是人们都有这样的直觉印象，日悬殊，但是人们都有这样的直觉印象，日月星辰看上去似乎都一样的遥远，这就是月星辰看上去似乎都一样的遥远，这就是说一切天体似乎都位于观测者为球心的球说一切天体似乎都位于观测者为球心的球面上。根据这样的印象，面上。根据这样的印象，为了研究天体在为了研究天体在空中的位置和运动，引进了一个假想的圆空中的位置和运动，引进了一个假想的圆球，叫做天球。球，叫做天球。地球以外的天体在天球上地球以外的天体在天球上都有各自的投影。人们在说天体位置和运都有各自的投影。人们在说天体位置和运动的时候，可以把天体的投影看成天体本动的时候，可以把天体的投影看成天体本身。身。地球自转轴无限延长，同天球面相交于地球自转轴无限延长，同天球面相交于两点，这叫做两点，这叫做天极天极，即北天极和南天极。地，即北天极和南天极。地球赤道无限扩大，同天球相交的大圆，叫球赤道无限扩大，同天球相交的大圆，叫天天赤道赤道。有了天极和天赤道，天球就有了自。有了天极和天赤道，天球就有了自己的经纬线，人们说明天体在天球上的投己的经纬线，人们说明天体在天球上的投影位置就方便多了。影位置就方便多了。第二页，讲稿共三十八页哦二、太阳视运动轨迹二、太阳视运动轨迹（一）、明确的几个问题（一）、明确的几个问题1 1、太阳升起落下的方向、太阳升起落下的方向（1 1 1 1）、）、）、）、二分日，全球各地的日出日落方位除了南北两极点外均为二分日，全球各地的日出日落方位除了南北两极点外均为二分日，全球各地的日出日落方位除了南北两极点外均为二分日，全球各地的日出日落方位除了南北两极点外均为从正从正从正从正东方向升起、从正西方向落下。东方向升起、从正西方向落下。东方向升起、从正西方向落下。东方向升起、从正西方向落下。（2 2 2 2）、）、）、）、太阳直射北半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳直射北半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳直射北半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，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；极昼地区，太阳正北升，太阳都是从东北方向升起、从西北方向落下；极昼地区，太阳正北升，太阳都是从东北方向升起、从西北方向落下；极昼地区，太阳正北升，太阳都是从东北方向升起、从西北方向落下；极昼地区，太阳正北升，正北落。正北落。正北落。正北落。（3 3 3 3）、）、）、）、太阳直射南半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳直射南半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳直射南半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，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；极昼地区，太太阳都是从东南方向升起、从西南方向落下；极昼地区，太太阳都是从东南方向升起、从西南方向落下；极昼地区，太太阳都是从东南方向升起、从西南方向落下；极昼地区，太阳正南升，正南落。阳正南升，正南落。阳正南升，正南落。阳正南升，正南落。第三页，讲稿共三十八页哦两分日太阳直射赤道，全球各地都是从正东方升起，两分日太阳直射赤道，全球各地都是从正东方升起，从西方下落，正午时的太阳高度都是从西方下落，正午时的太阳高度都是90减去当地的纬度，减去当地的纬度，正午时太阳的方向北半球在正南，南半球在正北（两分正午时太阳的方向北半球在正南，南半球在正北（两分日也昼夜等长）。日也昼夜等长）。SNSN第四页，讲稿共三十八页哦夏至日，各地太阳都是从东北方向升起，西北方向下落。夏至日，各地太阳都是从东北方向升起，西北方向下落。北回归线及其以北地区正午太阳高度角达一年中最大值。北回归线及其以北地区正午太阳高度角达一年中最大值。2326越往北，太阳光线偏北的角度越大太阳光线与纬线垂直SNSN北极点的太阳高度角就是这天太阳直射点的纬度，且整日太阳高度角相同，太阳永远位于正南方第五页，讲稿共三十八页哦冬至日，各地太阳都从东南方向升起，西南方向下落。冬至日，各地太阳都从东南方向升起，西南方向下落。北回归线以北（或赤道以北的北半球）正午太阳高度角达北回归线以北（或赤道以北的北半球）正午太阳高度角达一年中的最小值。一年中的最小值。SNSNSN第六页，讲稿共三十八页哦北回归线以北地区北回归线以北地区北回归线以北地区北回归线以北地区（北极点除外）（北极点除外）正午时看到太阳在正南方正午时看到太阳在正南方正午时看到太阳在正南方正午时看到太阳在正南方（正午日影总朝北）（正午日影总朝北）南回归线以南地区南回归线以南地区南回归线以南地区南回归线以南地区（南极点除外）（南极点除外）正午时看到太阳在正北方正午时看到太阳在正北方正午时看到太阳在正北方正午时看到太阳在正北方（正午（正午日影总朝南）日影总朝南）南北回归线之间的地区正午看到太阳既可在正北也可在正南南北回归线之间的地区正午看到太阳既可在正北也可在正南南北回归线之间的地区正午看到太阳既可在正北也可在正南南北回归线之间的地区正午看到太阳既可在正北也可在正南(当太当太阳直射点位于该地北面时阳直射点位于该地北面时,该地正午日影朝南该地正午日影朝南,反之反之,朝北朝北).).一年中赤道一年中赤道上正午日影朝北和朝南的时间相等上正午日影朝北和朝南的时间相等,而赤道和北回归线之间的地区一年而赤道和北回归线之间的地区一年中正午日影朝北的时间多于朝南的时间中正午日影朝北的时间多于朝南的时间,赤道和南回归线之间的地赤道和南回归线之间的地区一年中正午日影朝南的时间多于朝北的时间。区一年中正午日影朝南的时间多于朝北的时间。规律总结规律总结规律总结规律总结关键：直射点以北地区，正午太阳总在正南。直射点以南地区，关键：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。正午太阳总在正北。2 2、正午太阳的位置、正午太阳的位置 第七页，讲稿共三十八页哦3 3、确定地平面方向、确定地平面方向（1 1 1 1）根据）根据）根据）根据“上北下南，左西右东上北下南，左西右东上北下南，左西右东上北下南，左西右东”来确定。来确定。来确定。来确定。一般地面方向，我们用的是一般地面方向，我们用的是“十字架十字架”的方向，即的方向，即“上北下上北下南、左西右东南、左西右东”。但若碰到有经纬网的地图或者有指向标的地图，。但若碰到有经纬网的地图或者有指向标的地图，则把则把“十字架十字架”上的某个方向与经纬网的地图或者有指向标的地上的某个方向与经纬网的地图或者有指向标的地图上的方向重合，因为二者在某些方面是一致的。因此，我们可图上的方向重合，因为二者在某些方面是一致的。因此，我们可以首先确定地平面上的方向。以首先确定地平面上的方向。（2 2 2 2）、根据太阳出没方向来确定地面的方向）、根据太阳出没方向来确定地面的方向）、根据太阳出没方向来确定地面的方向）、根据太阳出没方向来确定地面的方向 由于地球不停地自西向东自转，因此引起了我们在地球上看太阳是东升由于地球不停地自西向东自转，因此引起了我们在地球上看太阳是东升西落。根据太阳升落方向可以确定地面上的方向。西落。根据太阳升落方向可以确定地面上的方向。第八页，讲稿共三十八页哦例：读图例：读图1 1中太阳在不同节中太阳在不同节气的视运动图，气的视运动图，A A点位于观点位于观测者的测者的方。方。判断方法判断方法判断方法判断方法 根据地球的自转可知太阳的视运动方向是东升西落，根据地球的自转可知太阳的视运动方向是东升西落，因此可以确定地平面中东西方向，如图因此可以确定地平面中东西方向，如图2 2；根据在地平面上方向判断是根据在地平面上方向判断是“上北下南、左西右东上北下南、左西右东”，然后在把十，然后在把十字架中的东西方向与图字架中的东西方向与图2 2中的东西方向指向一致，就可以确定南北方向中的东西方向指向一致，就可以确定南北方向了。如图了。如图3 3。北北 第九页，讲稿共三十八页哦（3 3 3 3）、根据已知太阳直射点位置和当地纬度位置，来确）、根据已知太阳直射点位置和当地纬度位置，来确）、根据已知太阳直射点位置和当地纬度位置，来确）、根据已知太阳直射点位置和当地纬度位置，来确定太阳视运动图中的方向；或已知不同节气某地纬度的正定太阳视运动图中的方向；或已知不同节气某地纬度的正定太阳视运动图中的方向；或已知不同节气某地纬度的正定太阳视运动图中的方向；或已知不同节气某地纬度的正午太阳位置来确定图中方向。午太阳位置来确定图中方向。午太阳位置来确定图中方向。午太阳位置来确定图中方向。第十页，讲稿共三十八页哦例：图例：图5 5为北半球某地太阳视运动图，请在图中地平面上标出方向为北半球某地太阳视运动图，请在图中地平面上标出方向及用箭头画出太阳运动的轨迹。及用箭头画出太阳运动的轨迹。判断方法判断方法判断方法判断方法 因为此地在北半球，所以正午的太阳主要在南方。在图因为此地在北半球，所以正午的太阳主要在南方。在图6 6中我中我们可以发现，图们可以发现，图5 5中的正午的太阳一直在南方，由此可以确定地中的正午的太阳一直在南方，由此可以确定地平面上的南北方向。平面上的南北方向。根据在地平面上方向判断是根据在地平面上方向判断是“上北下南、左西右东上北下南、左西右东”，然后在，然后在把十字架中的南北方向与图把十字架中的南北方向与图6 6中的南北方向一致，就可以确定东西中的南北方向一致，就可以确定东西方向了。根据地球的自转可知太阳的视运动方向是东升西落，因此方向了。根据地球的自转可知太阳的视运动方向是东升西落，因此可以确定太阳视运动的升落方位，如图可以确定太阳视运动的升落方位，如图7 7。第十一页，讲稿共三十八页哦（4 4 4 4）根据日出日落方位判断方向和季节）根据日出日落方位判断方向和季节）根据日出日落方位判断方向和季节）根据日出日落方位判断方向和季节 由于地球的自转和公转，引起了太阳直射点在南北回归线之间来回移动，导由于地球的自转和公转，引起了太阳直射点在南北回归线之间来回移动，导致了我们在地球上看太阳日出日落方位也不同。致了我们在地球上看太阳日出日落方位也不同。南半球南半球北半球北半球赤道上赤道上东南方，东南方，东南方，东南方，纬度越高越接纬度越高越接近正南。北半球出现极夜近正南。北半球出现极夜的最低纬度日出（的最低纬度日出（1212点）点）正南，南半球出现极正南，南半球出现极昼的最低纬度日出（昼的最低纬度日出（0 0点）正南。点）正南。西南方，西南方，西南方，西南方，纬度越高越接纬度越高越接近正南。北半球出现近正南。北半球出现极夜的最低纬度日落极夜的最低纬度日落（1212点）正南，南半球点）正南，南半球出现极昼的最低纬度日落出现极昼的最低纬度日落（0 0点）正南。点）正南。东北方，东北方，东北方，东北方，纬度越高越接纬度越高越接近正北。北半球出现极近正北。北半球出现极昼的最低纬度日出（昼的最低纬度日出（0 0点）正北，南半球出现点）正北，南半球出现极夜的最低纬度日出极夜的最低纬度日出（1212点）正北。点）正北。西北方，西北方，西北方，西北方，纬度越高越接纬度越高越接近正北。北半球出现近正北。北半球出现极昼的最低纬度日落极昼的最低纬度日落（0 0点）正北，南半球出点）正北，南半球出现极昼的最低纬度日落现极昼的最低纬度日落（1212点）正北。点）正北。正东方正东方正东方正东方正西方正西方正西方正西方第十二页，讲稿共三十八页哦4 4、正午太阳高度角、正午太阳高度角 从正午太阳的位置取一直线到达所在位置，其与地面的夹角极为从正午太阳的位置取一直线到达所在位置，其与地面的夹角极为正午太阳高度角。正午太阳高度角。第十三页，讲稿共三十八页哦5 5、昼夜长短的特点、昼夜长短的特点 太阳直射北半球，北半球昼长夜短（太阳在地平面的轨迹长），南半太阳直射北半球，北半球昼长夜短（太阳在地平面的轨迹长），南半球昼短夜长（太阳在地平面的轨迹短）；太阳直射南半球相反。球昼短夜长（太阳在地平面的轨迹短）；太阳直射南半球相反。第十四页，讲稿共三十八页哦该图可以看出该图可以看出 太阳东北升，西北落（太阳直太阳东北升，西北落（太阳直射北半球）射北半球）正午太阳在正南（该地在直射点正午太阳在正南（该地在直射点以北）以北）该地昼长夜短该地昼长夜短 该地正午太阳高度为该地正午太阳高度为度度第十五页，讲稿共三十八页哦（二）、不同纬度二分二至太阳周日视运动图（二）、不同纬度二分二至太阳周日视运动图1 1 1 1、赤道上二分二至太阳周日视运动、赤道上二分二至太阳周日视运动、赤道上二分二至太阳周日视运动、赤道上二分二至太阳周日视运动思考：这是何处所见的太阳视运动图？思考：这是何处所见的太阳视运动图？第十六页，讲稿共三十八页哦NSEW赤道上太阳周日视运动轨迹图赤道上太阳周日视运动轨迹图夏至夏至冬至冬至二分二分赤道：太阳运行路线垂直于地平面。赤道：太阳运行路线垂直于地平面。赤道：太阳运行路线垂直于地平面。赤道：太阳运行路线垂直于地平面。第十七页，讲稿共三十八页哦2 2 2 2、赤道至北回归线之间二分二至太阳周日视运动、赤道至北回归线之间二分二至太阳周日视运动、赤道至北回归线之间二分二至太阳周日视运动、赤道至北回归线之间二分二至太阳周日视运动思考：这是何处所见的太阳视运动图？思考：这是何处所见的太阳视运动图？第十八页，讲稿共三十八页哦NSEW夏至夏至冬至冬至二分二分赤道至北回归线之间太阳周日视运动轨迹图赤道至北回归线之间太阳周日视运动轨迹图赤道与北回归线之间地区：太阳上中天的位置，天顶以南部赤道与北回归线之间地区：太阳上中天的位置，天顶以南部赤道与北回归线之间地区：太阳上中天的位置，天顶以南部赤道与北回归线之间地区：太阳上中天的位置，天顶以南部分多于天顶以北部分分多于天顶以北部分分多于天顶以北部分分多于天顶以北部分第十九页，讲稿共三十八页哦3 3 3 3、北回归线上二分二至太阳周日视运动、北回归线上二分二至太阳周日视运动、北回归线上二分二至太阳周日视运动、北回归线上二分二至太阳周日视运动思考：这是何处所见的太阳视运动图？思考：这是何处所见的太阳视运动图？E EW WN NS S夏至日夏至日冬至日冬至日二分日二分日第二十页，讲稿共三十八页哦NSEW北回归线上太阳周日视运动图北回归线上太阳周日视运动图夏至夏至冬至冬至二分二分第二十一页，讲稿共三十八页哦思考：这是何处所见的太阳视运动图？思考：这是何处所见的太阳视运动图？3 3 3 3、北回归线以北、北极圈以南二分二至太阳周日视运动、北回归线以北、北极圈以南二分二至太阳周日视运动、北回归线以北、北极圈以南二分二至太阳周日视运动、北回归线以北、北极圈以南二分二至太阳周日视运动第二十二页，讲稿共三十八页哦EWNS北回归线以北、北极圈以南太阳周日视运动图北回归线以北、北极圈以南太阳周日视运动图夏至日夏至日冬至日冬至日二分日二分日第二十三页，讲稿共三十八页哦4 4 4 4、北极圈上（极昼圈）二分二至太阳周日视运动、北极圈上（极昼圈）二分二至太阳周日视运动、北极圈上（极昼圈）二分二至太阳周日视运动、北极圈上（极昼圈）二分二至太阳周日视运动思考：这是何处所见的太阳视运动图？思考：这是何处所见的太阳视运动图？第二十四页，讲稿共三十八页哦NSEW北极圈上太阳周日视运动图北极圈上太阳周日视运动图北极圈上冬至日为极夜现象北极圈上冬至日为极夜现象夏至夏至二分二分第二十五页，讲稿共三十八页哦北极圈（极昼圈）夏至日日影的变化示意图北极圈（极昼圈）夏至日日影的变化示意图E EW WN NS S第二十六页，讲稿共三十八页哦5 5 5 5、北极圈至极点（极昼圈至极点）二分二至太阳周日视运动、北极圈至极点（极昼圈至极点）二分二至太阳周日视运动、北极圈至极点（极昼圈至极点）二分二至太阳周日视运动、北极圈至极点（极昼圈至极点）二分二至太阳周日视运动思考：这是何处所见的太阳视运动图？思考：这是何处所见的太阳视运动图？第二十七页，讲稿共三十八页哦NSEW夏至夏至二分二分北极圈以北太阳周日视运动图北极圈以北太阳周日视运动图在极点与极昼圈之间的极昼地带，全天在极点与极昼圈之间的极昼地带，全天2424小时太阳高度角都大于小时太阳高度角都大于0 0 第二十八页，讲稿共三十八页哦6 6 6 6、极点上二分二至太阳周日视运动状况、极点上二分二至太阳周日视运动状况、极点上二分二至太阳周日视运动状况、极点上二分二至太阳周日视运动状况 思考：这是何处所见的太阳视运动图？思考：这是何处所见的太阳视运动图？第二十九页，讲稿共三十八页哦每年春分（每年春分（3 3月月2121日前后）至秋分（日前后）至秋分（9 9月月2323日前后），阳光直射北半球，日前后），阳光直射北半球，为北极点极昼期；秋分至次年春分，阳光直射南半球，则为南极点为北极点极昼期；秋分至次年春分，阳光直射南半球，则为南极点极昼期。由于南、北极点位于地球自转轴上，其角速度和线速度为极昼期。由于南、北极点位于地球自转轴上，其角速度和线速度为0 0，因此，当其处于极昼期时，全天，因此，当其处于极昼期时，全天2424小时太阳高度角为恒值（不变），并小时太阳高度角为恒值（不变），并且其太阳高度的大小取决于阳光直射点的纬度。运用正午太阳高度的计算公式且其太阳高度的大小取决于阳光直射点的纬度。运用正午太阳高度的计算公式（h h9090（9090直射点的纬度），可推知直射点的纬度），可推知h h h h直射点所在的纬度直射点所在的纬度直射点所在的纬度直射点所在的纬度数数数数,即极点太阳高度角的大小恰好等于阳光直射点的纬度。即极点太阳高度角的大小恰好等于阳光直射点的纬度。即极点太阳高度角的大小恰好等于阳光直射点的纬度。即极点太阳高度角的大小恰好等于阳光直射点的纬度。第三十页，讲稿共三十八页哦提示：提示：太阳周日视运动太阳周日视运动是地球自转的结果，其是地球自转的结果，其移动方向与地球自转移动方向与地球自转方向相反方向相反；在北半球地平圈上看来，太阳视运动表现为顺时针方向，而南半；在北半球地平圈上看来，太阳视运动表现为顺时针方向，而南半球则为逆时针方向。球则为逆时针方向。北极点为地球最北端，其四面八方均为南方；南极点北极点为地球最北端，其四面八方均为南方；南极点为地球最南端，其四面八方为北方。为地球最南端，其四面八方为北方。阳光直射赤道时（二分日），南、北阳光直射赤道时（二分日），南、北极点太阳高度终日为极点太阳高度终日为00，该日太阳沿地平线移动，此现象不属极昼现象。，该日太阳沿地平线移动，此现象不属极昼现象。阳光直射点南北移动的日内变化忽略不计，同纬度地点太阳视运动轨迹阳光直射点南北移动的日内变化忽略不计，同纬度地点太阳视运动轨迹相同。相同。第三十一页，讲稿共三十八页哦2乙地的正午太阳高度为乙地的正午太阳高度为（）A22B44C11D.68【例题例题22】下图为北半球甲乙两地某日下图为北半球甲乙两地某日“太阳视运动路线图太阳视运动路线图”，圆，圆O为地平圈，箭头为太阳视运动方向，为地平圈，箭头为太阳视运动方向，1=2=22。1甲地的地理纬度为甲地的地理纬度为A2326NB6634NC22ND90NDB第三十二页，讲稿共三十八页哦（三）、四季和五带的划分（三）、四季和五带的划分1.1.1.1.四季变化的原因四季变化的原因四季变化的原因四季变化的原因地球地球地球地球自转自转自转自转地球地球地球地球公转公转公转公转黄黄黄黄赤赤赤赤交交交交角角角角太太太太阳阳阳阳直直直直射射射射点点点点南南南南北北北北移移移移动动动动昼夜长短昼夜长短昼夜长短昼夜长短变化变化变化变化正午太阳正午太阳正午太阳正午太阳高度变化高度变化高度变化高度变化四季更替四季更替四季更替四季更替第三十三页，讲稿共三十八页哦2 2 2 2、四季划分、四季划分、四季划分、四季划分 夏季夏季夏季夏季一年中太阳最高、白昼最长的季节。一年中太阳最高、白昼最长的季节。一年中太阳最高、白昼最长的季节。一年中太阳最高、白昼最长的季节。冬季冬季冬季冬季一年中太阳最低、白昼最短的季节。一年中太阳最低、白昼最短的季节。一年中太阳最低、白昼最短的季节。一年中太阳最低、白昼最短的季节。春秋春秋春秋春秋冬季和夏季之间的过渡季节冬季和夏季之间的过渡季节冬季和夏季之间的过渡季节冬季和夏季之间的过渡季节（2 2 2 2）、气候四季）、气候四季）、气候四季）、气候四季（1 1 1 1）、）、）、）、天文四季天文四季天文四季天文四季3 3、4 4、5 5月月根据昼夜长短和正午太阳高度的变化而划分的四季。根据昼夜长短和正午太阳高度的变化而划分的四季。6 6、7 7、8 8月月春春 季季秋秋 季季夏夏 季季冬冬 季季9 9、1010、1111月月1212、1 1、2 2月月第三十四页，讲稿共三十八页哦（3 3 3 3）我国传统四季）我国传统四季）我国传统四季）我国传统四季 中国传统上，以中国传统上，以“四立四立”作为四季的起点，即立春作为春季的开始，作为四季的起点，即立春作为春季的开始，立夏作为夏季的开始，立秋作为秋季的开始，立冬作为冬季的开始。立夏作为夏季的开始，立秋作为秋季的开始，立冬作为冬季的开始。（4 4 4 4）欧美国家四季）欧美国家四季）欧美国家四季）欧美国家四季 欧美国家一般以二分二至作为四季的划分。春分作为春季的开始，欧美国家一般以二分二至作为四季的划分。春分作为春季的开始，夏至作为夏季的开始，秋分作为秋季的开始，冬至作为冬季的开夏至作为夏季的开始，秋分作为秋季的开始，冬至作为冬季的开始。始。第三十五页，讲稿共三十八页哦春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相莲，春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相莲，春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相莲，春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相莲，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。二十四节气歌二十四节气歌二十四节气歌二十四节气歌:第三十六页，讲稿共三十八页哦无太阳直射无太阳直射无无极极昼昼极极夜夜无太阳直射无太阳直射有极昼极夜有极昼极夜有极昼极夜有极昼极夜有太阳直射有太阳直射3 3 3 3、五带的划分、五带的划分、五带的划分、五带的划分 年太阳辐射总量的多少年太阳辐射总量的多少年太阳辐射总量的多少年太阳辐射总量的多少第三十七页，讲稿共三十八页哦感感谢谢大大家家观观看看第三十八页，讲稿共三十八页哦