太阳直射点移动规律、太阳视运动、正午太阳高度、昼夜长短变化规律总结

太阳直射点移动规律

日出日落方位

由于地球不停地自西向东自转，因此我们在地球上看太阳东升西落，这就是太阳视运动。

1. 太阳直射北半球时，除极昼极夜的地区，全球其他地方太阳都是东北升西北落。（极昼地区太阳正北升正北落,正午太阳总在正南）。 

2.太阳直射南半球时，除极昼极夜的地区，全球其他地方太阳都是东南升西南落。（极昼地区太阳正南升正南落，正午太阳总在正北）。 

3.太阳直射赤道时：晨线和经线重合，纬线和太阳光线平行，太阳在晨线正东方，在昏线的正西方，故太阳正东升，正西落。

无论是北半球还是南半球，同一日期日出日落方位相近，如下表所示：

综合思维昼长与日出日落时间

在北半球，昼越长，日出越早，日落越晚，日出日落的位置越偏北，太阳视运动的弧度越大；反之，在北半球昼越短，日出越晚，日落越早，日出日落位置越偏南，太阳视运动的弧度越小。谭老师地理工作室综合整理

正午太阳方位

1.太阳直射点位于观测者以南时，该地正午太阳位于正南方向。

2.太阳直射点位于观测者以北时，该地正午太阳位于正北方向。

天球

1、地球与天球:内地球外天球

2、将1中地球扩大到与天球相交

3、天球坐标

4、太阳在天球上的周年视运动

5、太阳在天球上的周日视运动

6、太阳视运动图原理

(1)北半球地面一点A

(2)扩大到天球

(3)太阳视运动图:CD地平圈放正并画出太阳视运动轨迹

弄清了原理，你会画太阳的视运动图了吗？

二、太阳视运动图的作图原理和步骤

1、原理

太阳视运动与地球的公转和自转有关，因公转而有周年视运动，因自转而有周日视运动。谭老师地理工作室综合整理，转载请注明

每年太阳是在天球上的天南北回归线之间作周年运动，每天(近似)太阳是在天球上绕天轴运动，也就是绕天纬线圈运动。

有了天轴，天赤道，天纬线圈，我们就可以作出太阳的视运动图了。

2、作图步骤

(1)画地平圈和天球(随手画)

(2)作天轴和天赤道(北极星的地平高度等位当地纬度，观测者与北极星连线是天轴。天赤道平面与天轴垂直)谭老师地理工作室综合整理

(3)作天赤道的平行圈(当然要知道太阳直射点的位置)

作图就这么简单。

动手画去。例:太阳直射北纬20度，作出赤道，北纬20，40，60度，南纬20，40，60度的太阳视运动图。

所以只要知道太阳直射点的位置，任意纬度的太阳视运动图就可以随手画了，三步走，三步走，三步走。重要的事说三遍。三生万物。当然为了精准，用规尺画也没人反对。

太阳视运动图与日出日落方位，昼夜长短，正午太阳高度，日影方位与长短，太阳直射点，时间计算。。。等密切相关，正确画图很关键！！

特殊地区太阳视运动轨迹

1.赤道上的太阳视运动图

2.极点上的太阳视运动图

附：

3.刚好出现极昼的视运动图

日出日落方位与昼夜长短变化的关系（北半球）

日出日落时日影朝向

①在春秋分日，全球各地太阳从正东升起，正西落下。因此日出时日影朝西，日落时日影朝东。

②北半球夏半年，太阳直射北半球，全球各地(极昼极夜区域除外)太阳从东北方升起，西北方落下，因而日出时日影朝向西南，日落时日影朝向东南。

③北半球冬半年，太阳直射南半球，全球各地(极昼极夜区域除外)太阳从东南方升起，西南方落下，因而日出时日影朝向西北，日落时日影朝向东北。

太阳视运动的轨迹，与太阳直射点的运动轨迹，是完全不同的两个概念，经常困惑着高中学生。例如某地区处在北半球中高纬度，正值夏季，此时太阳直射点在赤道和南回归线之间（在该地的南面），按照常理说，这时候该地应该东南方向日出、正午正南、西南方向日落。然而实际上，此地却是太阳从东北升起、东南落下。

太阳直射点的移动

由于地球沿着地轴自转（自转平面为：赤道平面），同时又会绕着太阳公转（公转平面为：黄道平面），这两个平面存在着一个夹角（黄赤交角：23°26′）。因此地球在公转的过程中，太阳直射点便在地球的23°26′N~0°~23°26′S之间，往复移动。

图1 黄赤交角

太阳直射点移动的规律：

总的来说，太阳直射点在南、北回归线之间往复移动。太阳直射北半球时，北半球昼长夜短；太阳直射南半球时，北半球昼短夜长。①春分：太阳直射赤道，全球昼夜等长；②春分-夏至：太阳直射点逐渐北移，昼越来越长，昼长大于夜长；③夏至：太阳直射北回归线，全球昼最长、夜最短；④夏至-秋分：太阳直射点南移，昼逐渐缩短，但昼长仍然大于夜长；⑤秋分：太阳直射赤道，全球昼夜等长；⑥秋分-冬至：太阳直射点逐渐南移，昼逐渐缩短，昼长开始小于夜长；⑦冬至：太阳直射南回归线，全球昼最短，夜最长；⑧冬至-春分：太阳直射点逐渐北移，昼逐渐变长，但昼长仍小于夜长。

图2 太阳直射点的移动

太阳视运动

太阳视运动，即我们在地球上，所观察到的太阳移动轨迹。以北半球为例，如下图所示，假设观察者位于A处，则①在夏半年时，太阳直射北半球，此时太阳东北升起、东南落下；②在春分、秋至时，太阳正东升起、正西落下；③在冬半年时，太阳直射南半球，太阳东南升起、西南落下。

图3 太阳视运动的轨迹

太阳视运动

1．太阳周日视运动

①若正东日出、正西日落，说明太阳直射赤道。此时，北半球正午时的太阳总是在南方的天空，南半球正午时的太阳总是在北方的天空。北极点上空的太阳总在南方的天空，南极点上空的太阳总在北方的天空。

②若太阳在地平圈以上运行的时间短于在地平圈以下的时间，说明该地处于冬半年；反之，说明处于夏半年。

③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午太阳位置来确定图中方向。原理如下：

不同点观测正午太阳的位置

2．日出、日落的方位与昼夜长短变化的关系(北半球)

3．日出、日落时日影朝向

①在春秋分日，全球各地太阳从正东升起，正西落下。因此日出时日影朝西，日落时日影朝东。谭老师地理工作室综合整理

②北半球夏半年，太阳直射北半球，全球各地(极昼极夜区域除外)太阳从东北方升起，西北方落下，因而日出时日影朝向西南，日落时日影朝向东南。

③北半球冬半年，太阳直射南半球，全球各地(极昼极夜区域除外)太阳从东南方升起，西南方落下，因而日出时日影朝向西北，日落时日影朝向东北。

总结

①太阳直射点的移动，可以来判断昼夜长短、正午太阳高度角（α=90°-|当地纬度-太阳直射点纬度|）；

②太阳视运动的轨迹，与太阳直射点的运动轨迹不同，冬半年偏北、夏半年偏南。

【对标训练】

       （2021·深圳二模）下表是北京故宫博物院开放时间。下图是游客在北京当地日落半小时前拍摄的“夕阳下的故宫古建筑”照片。据此完成1~2题。

1.照片拍摄日期最可能是（   ）

A. 3月21日前后     B. 6月22日前后

C. 9月23日前后     D. 12月22日前后

2.照片中古建筑柱子的影子朝向柱子的（   ）

A. 西南方向           B. 东南方向

C. 西北方向           D. 东北方向

       （2021·济宁一模）登录香港天文台网站，在太阳路径平台上输入日期和地点（经纬度）即可获得太阳视运动路径图。小明在平台上输入日期（2021年1月1日）、时间（19∶30）和某地经纬度后，得到图 10 所示的太阳视运动路径图，图中所示时间为北京时间，太阳指示位置表示此时太阳接近正南方。据此完成 3～4题。 

3.小明输入的经纬度最可能是

A. (29°N,8°E)             B.(29°N,128°W) 

C. (40°N,8°E)             D.(40°S,128°W)

4.小明若想得到图 11 所示的太阳视运动路径，他输入的日期和纬度最可能是

A.6月10日，29°N      B.6月10日,29°S

C.12月14日，40°N    D. 12月14日，40°S

       （2021·菏泽二模）山西陶寺古观象台由13根夯土柱组成，呈圆弧形排列。古人从观测点通过土柱狭缝观测日出方位，可确定节气，安排农耕。考古队在原址复制模型进行观测，从第2个狭缝看到日出为冬至日，第12个狭缝看到日出为夏至日。下图为某日考古员丛观测点拍摄的日出景观。据此完成５~６题。 

5.图示日期最接近（   ）

A. 1月27日 B. 4月27日 C. 7月27日 D. 10月27日

6.此时，考古队员的身影朝向（   ）

A. 东南    B. 西南    C. 东北   D. 西北

【参考答案】1.D 2.D【解析】第1题，照片是游客在北京当地日落半小时前拍摄故宫建筑群照片，拍摄时应该在故宫闭馆前拍摄且闭馆时接近日落。故宫4月1日～10月31日17:00闭馆，此时间段北京18点后日落；11月1日～3月31日16:30闭馆，此时间段北京18点前日落；春秋分18点日落，因此只有12月22日前后是18点前日落。故选D。第2题，据上题分析可知，该日可能是照片中12月22日前后日落半小时前拍摄故宫建筑群照片，12月22日前后北京市日落西南，此时太阳应该在西南方位，柱子的影子朝向东北。故选D。

3.A 4.B【解析】第3题，结合材料可知测量时间为北京时间19:30，当地太阳接近正南，即正午12:00，说明该地比120°E晚7.5个时差，“东加西减”，求得“某地”为8°E。由图可知，1月1日当地昼长约11h，说明此地为北半球；正午太阳高度=40°，1月1日为冬至过后10天，太阳直射点在地球表面的移动速度约8°/月，推算自南回归线向北移动约2.5°，即此时太阳直射21°S。根据正午太阳高度角公式H=90°-纬度差，求出太阳高度为29°N。第4题，由图可知，图11昼长约11小时，且太阳始终在北方，说明此地为南半球，此时为南半球冬半年。图11与图10（29°N，8°E）两地的昼长相同，日出和日落的偏移方位相同，说明图11与图10两地纬度数值相同，即29°N。图11正午太阳高度=40°，求得此时太阳直射点为21°N，可能是6月22日前后10天左右。故选B。

5.A 6.D【解析】第5题，据材料“古人从观测点通过土柱狭缝观测日出方位”可知，图片正中部前方，即观测点中部土柱狭缝大致朝向正东，通过方位判读可知，图中左侧为东北，右侧为东南方位，北半球冬至日日出东南，已知“从第2个狭缝看到日出为冬至日”，第2个狭缝为图中右边第二条缝，同理，北半球夏至日日出东北，第12个狭缝看到日出为夏至日，则第12个狭缝为从图中右向左数的第12个狭缝，即左边第一条狭缝为夏至日日出方位。读图可知，第2个狭缝到第12个狭缝相差了10个狭缝，时间从冬至到夏至相差约180多天，一个狭缝相差18天，由于与冬至日对称的时间有两个，从第二条缝的12月22日向前推2个狭缝的时间也就是36天，大约为11月17日左右，向后推36天，时间约为1月27日。第6题，此时为1月27日，太阳直射北半球，全球除极昼极夜地区之外，日出东南，根据物影朝向与太阳方位相反可知，所以考古队员的身影朝向西北。故选D。

右图中阴影表示黑夜，读图判断7题。

7．图示的时刻前后数日内

A.密西西比河处于枯水期

B.南极长城站处于极昼时期

C.漠河的白天比广州长

D.硅谷地区天气干热

一架在北半球飞行的飞机，飞越晨昏线上空时，当地为8日19时（下图），

回答13题。

13.在下图所示的四个地区中，它飞越的是

北京奥运会火炬将于2008年3月25日在雅典采集火种，4月1日从北京出发在全球传递，5月传回国内。读下图完成20、21题。

20．图中火炬传递的城市数

A.中纬度比低纬度多

B.北半球比南半球少

C.西半球比东半球多

D.南美洲比北美洲少

21．当火炬传递到

A.①地时，当地正午太阳高度为全年最大

B.③地时，当地黑夜比白昼长

C.④地时，当地正值多雨季节

D.⑤地时，当地正值春暖花开季节

下表为2014年12月22日H、K两地日出日落时刻表(北京时间)。完成1～2题。

1.H地位于K地的()

A．东北

B．东南

C．西北

D．西南

2．H地可能位于()

A．美国东海岸

B．我国东北地区

C．南极半岛

D．澳大利亚西海岸

住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局，不同树种对光照与风有不同影响。下图为“华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图”。读图回答第3题。

3．为保证冬季太阳能最佳利用效果，图中热水器安装角度合理的是()

A．①  

B．②  

C．③  

D．④

2015年某日出现了日食现象。在四幅日照图中，深色阴影为夜半球，浅色阴影为当时可观测到日食的地区范围。读下图，回答第4题。

4．发生日食的这天，在上图所示四地中，正午太阳高度角最大的是()

A．甲  

B．乙  

C．丙  

D．丁

读“某地某时期正午日影长短和朝向变化示意图”，回答5、6题。

5．该地可能位于()

A．20°N  

B．20°S  

C．30°N  

D．30°S

6．该地正午日影最短时，郑州()

A．正午太阳高度最大

B．昼夜均分

C．正值高温多雨季节

D．正值寒冷干燥季节

7．某日甲、乙两地位于太阳直射点的两侧，两地正午太阳高度角之和为90°，则有关两地纬度组合，正确的是()

A．(80°N,10°N)  

B．(90°N,0°)

C．(30°N,40°S)  

D．(50°N,10°S)

读“某日①～④四地昼弧长短状况示意图”，回答8、9题。

8．图中四地，纬度值相等的是()

A．②④  

B．①④

C．②③  

D．①③

9．②地正午太阳高度达到一年中的最大值时，③地()

A．夜长达到一年中的最大值

B．昼长达到一年中的最大值

C．正午太阳高度达到一年中的最小值

D．正午太阳高度达到一年中的最大值

2015年某日，家住北京的李先生在中央电视台大楼东偏南方向的位置，拍摄到太阳“钻进”央视大楼悬挑空间的照片。读图，完成10、11题。

10．李先生拍摄的时间是()

A．冬季的上午

B．冬季的下午

C．夏季的上午

D．夏季的下午

11．若不考虑天气状况，20天后的X日，李先生将会再次拍摄到同样的景观(在相同的条件下)。则X日可能接近()

A．6月12日

B．1月2日

C．7月2日

D．12月12日

参考答案ABAB    ABDAB   DBDBD   C

答案　1.A2.B

解析　第1题，根据表格信息可计算出H地昼长为8小时40分24秒，K地昼长为10小时34分52秒。根据12月22日昼夜长短变化规律知，H位于K的北方；日中应为当地地方时12：00，根据题中所给的日中时间，可计算出H地经度约为127°E，K地的经度约为103°E，H在K的东方，综合以上分析知H位于K的东北方向。第2题，根据上题知H、K两地昼长均小于夜长，由12月22日可推知两地都位于北半球；根据地方时的计算可知H地经度约为127°E结合选择项知我国东北地区符合。

3.答案　D

解析　冬至日该地(40°N)的正午太阳高度为90°－(40°＋23°26′)＝26°34′，太阳能热水器集热板的倾角应与当地的太阳高度互余，约为63°26′，④图最接近此角度。

4.答案　A

解析　该日晨昏线经过极点，太阳直射点位于赤道上。甲、乙、丙、丁四地中，甲地与赤道的纬度差最小，因此正午太阳高度角最大，A项正确。

答案5.B6.D

解析　第5题，正午日影与太阳的位置背向分布，结合图示和太阳直射点移动规律知，太阳直射点大部分时间在该地以北，短时间在其以南，20°S符合图示要求。第6题，该地日影最短时，太阳直射20°S，为北半球冬季，郑州正值寒冷干燥的季节。

7.答案　B

解析　根据正午太阳高度角大小的变化规律，直射点两侧正午太阳高度角之和为90°时，两地之间的纬度距离为90°，

答案　8.D9.B

解析　第8题，结合图示信息知，①地的昼长恰好是③地的夜长，说明两地分属南北不同半球，且纬度数相同。第9题，②③两地昼弧都大于180°，说明此时两地昼长夜短且位于同一半球。②地昼弧远大于夜弧，说明该地位于回归线至极点之间，此时其所在半球昼最长、夜最短，据此知③地该日昼长达到一年中的最大值。

答案10.D11.C

解析　第10题，结合题干信息知，此时太阳位于西北方向，为日落时分，为夏季的下午。第11题，结合题干信息知，X日太阳直射点应仍在北半球，且正向南移动，该日可能接近7月2日。