也谈日出日落时的方位

安徽省滁洲中学 （239001） 姜家余

也谈日出日落时的方位

安徽省滁洲中学 （239001） 姜家余

天球绕天轴旋转，每日一周，天球上的所有天体都跟着天球一起旋转，也是每日一周，叫周日视运动，周日视运动的轨迹与天赤道平行。太阳是对地球影响最大的天体，其周日视运动直接影响人类生产和生活，也是地理教学中的难点，尤其是不同纬度看到日出日落时的方位。笔者认为，讨论不同纬度看日出日落时的方位时，必须认清三个问题：

其一，地球虽然属于太阳系，但距太阳很遥远，日地平均距离约1．5亿千米。不论地球在其轨道什么位置，看日出日落时太阳发出的光线都应该是平行光线。要用宇宙空间的思维方式看日出日落时的方位。

其二，判断方向的依据是地球表面的经纬线。在地球表面，沿着同一条纬线，非东即西；沿同一条经线，非南即北。若日出日落时太阳光与纬线平行，说明日出日落时的方位分别是正东、正西。若日出日落时太阳光与纬线不平行，说明日出日落时的方位就应该是其他方向。

其三，在地球上，纬度不同，其地平圈与太阳周日视运动圈的关系是不同的。也可以说，纬度不同，其北天极地平高度是不同的。

①在赤道上看太阳周日视运动，因其纬度为零，北天极地平高度也为零，地平圈与太阳周日视运动圈的关系是垂直的，太阳始终直升直落。日出日落时太阳光线与地球上的纬线始终是平行的，因此，任何时候太阳都是正东出、正西落。如图1所示。

②在纬度大于0°小于90°地区，北天极地平高度不为零（数值是当地的地理纬度），地平圈与太阳周日视运动圈有夹角，太阳周日视运动圈是倾斜的。越往北去，北天极地平高度越大，地平圈与太阳周日视运动圈的夹角越小。若太阳直射到北半球，如夏至日，该地区看日出日落的方位是东北方向升、西北方向落，且越往北去，日出日落的方位也越向北移。如图2、图3、图4中的黑点表示30°N、60°N、66°34′N夏至日所看日出方位。其中，66°34′N夏至日所看日出的方位位于正北。由此可见，该地区同一天，不同纬度，日出时物体影子和正午时物件影子之间的夹角是不同的。该地区春分、秋分日看日出日落的方位仍是正东升、正西落。

③在北极，纬度是90°，北天极地平高度也是90°，地平圈与太阳周日视运动圈平行，太阳不升也不落。

据上述分析可知：第一、赤道上，一年中任何时候看日出时的方位都是正东，物体影子朝正西；第二、春分、秋分日，地球各地看日出时的方位都是正东，物体影子朝正西；第三、当北半球为夏半年时（太阳直射在北半球），地球上除有极昼极夜地区外，任何地点任何时候看日出时的方位都是东北升，物体影子朝西南，且同一天，越往北，日出的方位越向北移。基于以上三点，09年海南卷：“一些课外活动小组，分别观测了其所在学校旗杆日出时的影子OM和正午的影子ON之间夹角——∠MON的变化情况。某校一年之内绝大部分时间∠MON接近直角，该地可能位于：A中亚 B西亚 C东南亚 D南欧”，其答案选C是正确的。因为，中亚、西亚和南亚三地与东南来相比，纬度较高，大部分都在北回归线以北，夏半年日出方位偏北，物影指向西南，且越往北日出方位越偏北，物影指向越偏西南，∠MON越大于90°，冬半年反之。而东南亚地区有赤道穿过，大部分纬度较低，一年中日出的方位变化不大，所以∠MON一年中变化也不大，绝大部分时间∠MON接近直角，本题没有问题。

图1

图2

图3

图4