太阳视运动轨迹图的判读技巧

天体视运动图特征

底面表示地平面，底面中心为观察者位置，底面外圈代表地平圈，大外圈代表天顶面，三条路线代表该观察点观察到的两分两至日太阳周日视运动路线，三条路线与天顶面的交点表示上中天，三条路线与地平圈的两个交点分别代表该日的日出与日落，底面中心与日出点的连线和东西水平线的夹角表示太阳直射点的纬度，上中天点与底面中心点的连线与南北水平线的夹角表示正午太阳高度角。

天体视运动图的含意：太阳视运动轨迹图是以观测点为中心，目视太阳在天球上运行所形成的轨迹示意图。它能直观地反映出某地全年正午太阳高度、昼夜长短的变化，也能反映某地全年日出日落方向的变化，有助于师生从整体上把握住地球在公转过程中产生的地理现象。但因为该图是以观测点为中心，与教材上以太阳为中心的地球公转示意图差别较大，在判读时有一定的难度。作者经过教学实践与研究，得出如下判读技巧。

太阳视运动轨迹图的判读

一、方向的判读

此处通常指地平圈上方向的判读。

⑴地平圈上方向的判读与普通地图上方向的判读方法基本一致，即“上北下南，左西右东”；

⑵可通过太阳的升落先判断东西方向，再由此确定其它方向；

⑶在已知观测点位于南半球或北半球时，可通过正午太阳高度最低时太阳上中天的位置来判读南北方向。即：若观测点位于北半球，正午太阳高度最低时太阳上中天的位置在地平面上的投影便指向南方向；若观测点位于南半球，正午太阳高度最低时太阳上中天的位置在地平面上的投影则指向北方向。

二、观测点位于南北半球的判读

⑴若正午太阳高度最低时太阳上中天的位置位于观测点之南，则观测点位于北半球；

⑵若正午太阳高度最低时太阳上中天的位置位于观测点之北，则观测点位于南半球；

⑶若太阳视运行轨迹的圆心总在观测点上，则观测点位于赤道上。

由图知可判读出全年正午太阳高度的变化范围。

三、正午太阳高度的判读

连接正午时太阳所在位置（即太阳上中天的位置）与观测点之间的连线，与南北向连线的夹角，即为观测点所在纬线此日的正午太阳高度（取锐角或直角）。

四、昼夜长短的判读

太阳视运动轨迹在地平圈以上弧长的变化，即表示昼长的变化。

⑴若此轨迹为优弧，则表示观测点所在纬线此时昼长夜短；

⑵若此轨迹为劣弧，则表示观测点所在纬线此时昼短夜长；

⑶若轨迹圆心恰好为观测点，则表示观测点所在纬线此时昼夜平分；

⑷若太阳视运动轨迹在地平圈以上是一个完整的圆，则表示观测点所在纬线此时出现极昼。

⑸由图很容易就可判断出，北半球各地夏至日昼最长，冬至日昼最短；南半球与之相反。

五、二分二至的判读

⑴若观测点位于北半球，则太阳视运动轨迹最长时为夏至，最短时为冬至，轨迹圆心在观测点时为春秋分；

⑵若观测点位于南半球，则太阳视运动轨迹最长时为冬至，最短时为夏至，轨迹圆心在观测点时为春秋分；

⑶若观测点位于赤道上，则正午太阳高度最小时上中天位置在观测点之北的为夏至，在观测点之南的为冬至，正午太阳高度最大（90°）时为春秋分。

六、日出日落方向的判读

在未出现极昼或极夜现象的纬线上（即太阳视运动轨迹与地平圈相交），无论在北半球还是南半球，日出日落方向的变化规律如下表所示：

日 期 日出方向 日落方向 西北 正西 西南 春分（3月21日）至秋分（9月23日） 东北 春分（3月21日）或秋分（9月23日） 正东 秋分（9月23日）至 次年春分（3月21东南 日）

赤道上无论何时，日出方向为正东，日落方向为正西。 七、影子变化的判读

⑴影长变化：①日出时影长最长，之后缩短，正午时最短，之后变长，日落时达最长。

②直射点上无影子。 ⑵影子方向变化的判读：

北回归线以北地区（含北回归线）：顺时针方向移动。

北回归线到赤道之间：第一次被直射前和第二次被直射后，顺时针方向移动；

第一次被直射后至第二次被直射前，逆时针方向移动。 南回归线以南地区（含南回归线）：逆时针方向移动。

南回归线到赤道之间：第一次被直射前和第二次被直射后，逆时针方向移动；

第一次被直射后至第二次被直射前，顺时针方向移动。 ⑶赤道上影子移动方向的变化如下表：

日 期 春分（3月21日）至秋分（9月23日） 春分（3月21日）或秋分（9月23日） 影子移动方向 逆时针 以观测点为中心，作线段式变化。最长→变短→无→变长→最长 秋分（9月23日）至次年春分（3月21日） 顺时针

（补充说明：①本文中相关比较都是在天球半径等长下的比较；②当观测点出现极昼时，太阳视运动轨迹将不与地平圈相交，此时太阳视运动轨迹不是一段圆弧，而是一个圆。若北极圈内出现极昼现象，则太阳视运动轨迹是逆时针运行的圆；若南极圈内出现极昼现象，则太阳视运动轨迹是顺时针运行的圆。其余相关判读读者可自行推演，此处不再赘述。）