太阳的周日视运动

周晓兰

每天看到的太阳东升西落现象，是地球自转的反映，称之为太阳的周日视运动。准确地说，太阳的周日视运动方向应是自东向西运动(绕地轴)。如图1为地心天球，图中a、b、c分别表示二分、二至日的太阳周日视运动路径，彼此平行，与地轴垂直。二分日太阳视运动轨迹与天赤道重合。

一、不同纬度太阳的周日视运动

(1)在赤道，太阳的视运动轨迹与地平面垂直(如图2)。

(2)在极点，太阳的视运动轨迹与地平面平行。因此可以认为在一天中，太阳高度不变，其(正午)太阳高度的大小等于直射点的地理纬度(如图3)。

(3)其它纬度地区，太阳的周日视运动轨迹与地平面斜交，太阳的周日视运动平面与地平面之间的夹角大小(即：分时的正午太阳高度)与该地的地理纬度互余。(如图4、图5、图6)。

二、不同日期太阳视运动

(1)二分日：除极点外，各地在二分日都是太阳从正东方升起，正西方落下。

(2)夏至日(北半珠)：北极圈以北(极点除外，极点一天中太阳无升落)地区，太阳从正北升起，又在正北落下，太阳仍在地平线以上，太阳的最低高度为：h=δ+σ-90°(0时的太阳高度，0为太阳直射点的地理纬度，σ为当地的地理纬度)。而其它地区，太阳均是从东北升起，西北落下。太阳出没的方位角与纬度有关，对于赤道而言，太阳偏北23.5°，其它地区随纬度的增加而增大。

(3)冬至日(北半球)：北极圈以北的地区，为极夜。南极圈以南(南极点除外)地区，太阳从正南升起，又在正南落下，太阳仍在地平线以上，太阳的最低高度为：h=δ+φ-90°(0点时的太阳高度。8为太阳直射点的地理纬度，耳为当地的地理纬度)。而其它地点，太阳均是从东南升起，西南落下，太阳出没的方位角与纬度有关，对于赤道而言，偏南23.5°，其它地区随纬度的增加而增大。不同的日期，各地正午时太阳位于正南方(直射点以北地区)或正北方(直射点以南地区)或天顶(直射点)。

三、太阳的视运动与昼长

从前面的图中可以看出，太阳的视运动轨迹圈处在地平面以上的部分，如果弧长等于180°，此地昼长12小时(二分日)；如果弧长大于180°，此地昼长大于12小时(夏半年)；如果弧长小于180°，此地昼长小于12小时(冬半年)。也可根据日出或日落时间，计算昼长。

四、太阳视运动与正午太阳高度

从图上可以看出，各地(回归线之间地区除外)正午太阳高度夏至最大，冬至最小，二分居中。回归线之间的地区，如赤道，二分日正午太阳高度最大，二至日最小；其它地区，直射时最大，冬至日最小。