太阳视运动方向与公转方向一致吗

太阳视运动 知识讲解 怎样才能看懂太阳的视运动(北京四中网校-〉名师答疑-〉高三-〉地理) 
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  太阳视运动 知识讲解 怎样才能看懂太阳的视运动
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  地球运动部分的知识点,尤其是太阳视运动对于一般高中学生而言较难理解,因为缺乏空间想象能力,且高中地理教材对于该块内容几乎是空白,而在高考中对太阳视运动有一定的要求,掌握和理解太阳视运动规律有利于解决地球运动的知识点,所以笔者认为掌握一定的太阳视运动知识是有必要的。太阳视运动规律一般与直射点位置联系在一起,太阳视运动可以分为周日视运动与周年视运动。这里我们研究不同地区,不同季节的太阳周日视运动状况。一、太阳周日视运动周期地球自西向东的自转,从地球上看地球以外的任何天体都有东升西落的周日运动。以恒星为参考体的自转周期,即恒星的周日运动周期,定义为恒星日,再划分为恒星时,分,秒,构成恒星时系统。以太阳为参考体的自转周期,即太阳的周日运动周期,定义为太阳日,再划分为太阳时,分,秒,构成太阳时系统。两者的时间差异在于地球在自转的同时也在绕太阳公转。二、昼夜长短状况高中地理教学中,我们经常利用昼弧长除以150来表示昼长,如果太阳视运动轨迹在地平线之上(此时为昼)的长度大于半个圆,则昼大于夜,反之昼短于夜;如果始终在地平线之上为极昼,反之为极夜。与直射点位置关系为:直射点所在半球,昼大于夜,且直射点纬度越高昼夜差异越大;直射点向某半球移动,该半球的白昼增长。三、日出日落的太阳方位人们常说:“太阳东升西没”。而且习惯以日出地平线的一点代表东方,日没地平线的一点代表西方。在人们的心目中,太阳的出没点是判断地面东西方向的标志。然而,严格地说来,仅把太阳的出没地点作为地平面正东正西方向的判断标准,这显然是不准确的。因为,在地球表面上,同一纬度地点的不同季节,或同一季节不同纬度,太阳在地平线上升没的地点均会发生明显的变化,除春秋分两天是全球各地都从正东方升起正西方落下外,其它日期不可能是在固定的正东点和正西点。那么,相对于地平线太阳到底出没在哪里?一年内太阳出没地点又是怎样变化的? 太阳的周日视运动,就是以地球自转的相反方向,随着天球旋转,以一太阳日为周期的自东向西的“巡天”运动。由于地球自转和公转等因素的制约,使太阳的周日视运动状况无时无地的发生变化,并导致太阳出没地点的相应变化。首先,太阳的周日运动与其它恒星的周日运动相比具有明显区别,即由于地球除了自转以外还存在着绕日公转,致使太阳以每天59 ′8″.196的速度沿着天球黄道作周年运动。很显然,太阳在黄道上的周年运动,必定会影响到太阳在黄道上年内位置的改变,使太阳在不同季节处在黄道上不同的位置进行着周日运动;同时,由于地球在公转中地轴相对其轨道面发生倾斜,黄道面相对于赤道面存在着23°26′的黄赤交角。于是,在某一纬度地点的地平面来观察太阳周日运动时,便产生着因时而异的太阳周日运动的季节变化,进而,太阳出没于地平线的方位也相应地发生这种季节变化。我们都知道在晨昏线上太阳的高度角为0度,可以表示日出、日落方位和时间。从图上可以看出夏至日这一天太阳光线的方向(代表太阳升起的方向)与纬线方向(代表东西方向)并不平行,而是呈一夹角,太阳光线出现在偏北方位。也就是说太阳升落方位并不与纬线平行,即不为正东和正西方位,而是偏北升落,并且与赤道的纬距越大偏北的角度越大,到南北极圈正好为正北升落,出现极昼极夜现象。同样我们也可以从冬至太阳直射图中得出,太阳升落方位并不与纬线平行,即不为正东和正西方位,而是偏南升落。同样与赤道的纬距越大偏南的角度越大,到南北极圈正好为正南升落,出现极昼极夜现象。只有在春秋分日时,太阳光线与纬线平行,太阳升落在正东和正西方位。由此我们可以得到如下规律:规律一:①太阳的升落偏移位置与直射点的南北半球位置有关:太阳直射北半球,全球太阳从东偏北升起,西偏北落下;太阳直射南半球,全球太阳从东偏南升起,西偏南落下;春秋分两天,全球太阳从正东升起,正西落下。②同一纬度地区,直射点纬度越高,升落方位越偏北或偏南。③同一季节(直射点纬度不变),纬度越高的地区,升落越偏北或偏南,到极昼极夜处成正北或正南升落。四、正午太阳方位如图所示北半球部分地区正午太阳朝向,其中a代表夏至日太阳光线,b代表春秋分日太阳光线,c 代表冬至日太阳光线(光线并不完全准确,只是示意光线)。在北半球中高纬地区,一年四季正午太阳始终在正南方,这是因为我们在北回归线以北地区,太阳一年四季都直射在南面,所以我们一带为获得最多的太阳光照,房子一般“坐南朝北”。那么地球上其它地区正午太阳方位如何。热带地区正午太阳的方向一年中有时朝北,有时朝南,温带和寒带地区,一年中只朝向一个方向,北温带和北寒带太阳一直朝南,而南温带和南寒带太阳一直朝北,由此可推出正午太阳的方位与直射点的方位相同,与正午日影的方位相反。由此我们可以得出这么一个规律:规律二:①太阳直射点以北地区,正午太阳在南方。②太阳直射点以南地区,正午太阳在北方。③太阳直射地区,正午太阳在正上方。五、正午太阳高度六、太阳视运动图理解了以上五点,就可以理解太阳周日视运动与直射点之间的关系,并可以画出太阳的视运动图,如图:根据规律二,对于南纬40度地区,直射点始终在南面,所以任何季节正午太阳都位于北方。根据规律一可得出:春分正东升正西落;夏至东北升西北落;冬至东南升西南落。直射点离当地越远太阳高度越大。但是要注意的是南北回归线之间地区和此图有较大的差别,以赤道为例,如图:七、太阳视运动图判断原则1.对任一地而言,不同日期太阳周日视运动轨迹都是平行的。2.昼夜长短比较,为地平面之上轨迹线与地平面之下轨迹线的比较。图中可见:春分昼夜等长;夏至昼长而夜短;冬至相反。3.可确定正午太阳方位。如图,A点,太阳上中天;H为冬至日正午太阳高度(正午太阳与地平面中心点的连线和地平面之间的夹角);地方时为12点;太阳位于正南方向。4.根据日出日落方位(运动轨迹线与地平面东侧交点为日出,西侧为日落),可以确定直射点的大致范围和季节。图中可看出:正东升正西落,则直射点在赤道上,为春秋分日;东北升西北落,则直射点在北半球,为夏半年;东南升西南落,则直射点在南半球,为冬半年。5.可根据二分二至正午太阳位置确定当地的纬度范围。图中正午太阳始终在南面,所以此地为北回归线以北。6.利用正午太阳高度可确定太阳直射点的纬度位置或当地纬度(正午太阳高度=90°—直射点和当地的纬距)。如果H为30°,则纬距为60°,冬至日直射点在23°26′,所以当地纬度=60°—23°26′=36°34′N。
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  大家都知道地球不仅在自己的转轴上旋转,还环绕太阳做一年一次的公转。这种运动的结果——实际上是表明这种运动的现象——便是看起来好像太阳在众星之间每年环绕天球一周了。我们只要想象我们自己环绕太阳运动,并且看到太阳在向相反的方向运动,就不难知道一定会看出太阳在众星之间移动了,因为星辰比太阳要遥远得多。不错,这种运动不是立刻可以看出的,因为白昼看不见星。可是如果我们每天都守候着西天的某一颗星,就会看到它一天比一天落得早,换句话说,一天比一天更接近太阳——更确切些说,既然星的方位不
变,太阳似乎就是向星辰的方向来的。这样一来,地球的周年运动就显然可知了。
  假使我们能在白昼看见星辰,看它们散布在太阳周围,这种情形便会更加显然。我们定会看到,如果有一颗星在早晨与太阳同时升起,在一天之中,太阳就要渐向东去离开这颗星的。在太阳出没之间,太阳定会离开这颗星约有自己直径那么远的。到次日早晨,我们又会见到它已离这颗星很远,约有它的直径的二倍了。图4表示了春分时(3月21日前后)的这种情形。这种运动一月一月地继续不断。太阳离开这颗星环游一次天球,一年之后又回来与这颗星相会了。
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  (点击下载)地球运动的基本形式——自转和公转
地球的自转
地球绕其自转轴的旋转运动,叫做地球的自转。一般可以从地轴的空间位置,地球的自转方向、周期和速度等方面来说明地球自转的规律。
地球自转轴简称地轴。地轴的空间位置基本上是稳定的,地轴北端始终指向北极星附近。
地球自转的方向是自西向东。从地轴北端或者北极上空观察,地球呈逆时针方向旋转;从地轴南端或南极上空观察,地球呈顺时针方向旋转。
地球自转一周360°,所需的时间是23小时56分3秒,这叫做1恒星日。
根据地球自转的周期,可以知道地球自转的角速度大约为15°/h。地球表面除南北极点外,任何地点的自转角速度都是一样的。地球自转的线速度,则因各纬度的不同而存在差异。
地球的公转
地球绕太阳的运动,叫做地球的公转。一般从地球公转的轨道、速度、方向和周期等方面来说明地球公转的规律。
地球公转的路线叫做公转轨道。它是近似正圆的椭圆形轨道,太阳位于椭圆的一个焦点上。
由于太阳略微偏离地球公转轨道的中心,因此地球和太阳的距离不断随地球公转而发生细微的变化,地球公转速度也相应有一些变化。
同地球自转方向一致,地球公转的方向也是自西向东,即从地球北极上空向下俯瞰,地球也是沿着逆时针的方向围绕太阳运转的。
地球公转一周360°,所需的时间是365日6时9分10秒,这叫1恒星年。
地球自转与公转的关系
地球在自转的同时围绕太阳公转,因此,地球的运动是这两种运动的叠加。地球自转的平面叫赤道平面;地球公转的叫黄道平面。地球自转和公转的关系可以用赤道平面和黄道平面的关系来表示。过地心并与地轴垂直的平面称为赤道平面;地球公转轨道平面称为黄道平面。如下图,地轴与黄道平面的交角为66°34′,赤道平面与黄道平面的交角(亦称为“黄赤交角”)为23°26′。
地球在公转的过程中,地轴的空间指向和黄赤交角的大小在一定时期内可以看做是不变的。因此,地球在公转轨道的不同位置,地表接受太阳垂直照射的点(简称太阳直射点)是有变化的。如下图,从冬至到第二年夏至,太阳直射点自南纬23°26′向北移动,经过赤道(0°纬度,春分时),到达北纬23°26′;从夏至到冬至,太阳直射点自北纬23°26′向南移动,经过赤道(0°纬度,秋分时),到达南纬23°26′。太阳直射点在赤道南北的这种周期性往返运动,称为太阳直射点的回归运动。太阳直射点回归运动的周期为365日5时48分46秒,叫做1回归年。
在太阳直射点上,单位面积获得的太阳辐射能量最多。显然,太阳直射点的南北移动,使太阳辐射能在地球表面的分配,具有回归年的变化。
名词注释:
● 本文中所说的二分二至(冬至、春分、夏至、秋分),均指北半球。
● 日地平均距离为1.5亿千米(也叫一个天文单文),地球公转平均角速度为1°/天,平均线速度为30千米/秒。
● 赤道也是0纬度,将地球分为南半球和北半球,纬度向南向北最大值分别是90°(0~90°),即南纬90度(90°S),北纬90度(90°N)。
● 光是直线传播的,太阳直射点在南北回归线之间往返移动,不同的时间段内太阳直射点的位置是不同的。
“地球新观察”致力于关注未知世界的新发现和新进展,追逐已知现象的再探索和再认识,为帮助广大球民以一种新的视角看待地球。
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中国这三个以“国”字命名县市,名字非常霸气!
地球绕其自转轴的旋转运动,叫做地球的自转。
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为什么太阳周年视运动方向是自西向东?A5ang,谢谢你的耐心回答.太阳周年视运动和太阳周日视运动,太阳周日视运动是由于地球自西向东自转所引起的现象,所以我们看到的太阳东升西落.但太阳周年视运动是由于地球绕太阳自西向东引起的现象.]你所提出的疑问也正是我的疑问,具体怎么解释我也搞不太清楚.
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太阳周年视运动方向是自西向东的吗?记得中学的地理老师讲过,地球的公转方向是自西向东的,也就是说太阳相对与地球来说是静止的,但对于地球上的人们来说太阳是运动的,地球是静止的,所以我们看太阳的"运动"方向应该与地球的运动方向相反,该是自东向西.就像坐车,窗外的参照物静止但车往前,参照物就往后,是相反的道理一样我昏了~要拜托老师了虽然我也没弄懂,不行啦~还是要有人讲才行
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