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淺析日出方位的幾個問題
在《中學(xué)地理教學(xué)參考》讀到《再議街道方位》一文（以下稱《再》文），對其中提出的街道走向與子午線成30°～60°夾角的解釋頗有疑惑，現(xiàn)提出幾點認(rèn)識，以供參考。
1.日出方位只與黃赤夾角有關(guān)嗎？
《再》文中指出“夏至日，太陽直射23°26′N，南北半球日出方位在東偏北23°26′，日落在西偏北23°26′；春秋分日，太陽直射赤道，全球各地是正東日出，正西日落；冬至日，太陽直射23°26′S，南北半球的日出處位于東偏南23°26′，日落處位于西偏南23°26′。”這種說法是錯誤的。因為日出日落的方位不僅與太陽直射點的緯度有關(guān)，更與觀察者所處的地理緯度有關(guān)。《再》文中所述二至日的情況，只有當(dāng)觀察者位于赤道時才是正確的(如圖1)。當(dāng)觀察者位于赤道與極圈之間時，二至日日出日落方位偏角θ應(yīng)大于23°26′，（如圖2A）特別是當(dāng)觀察者位于北極圈附近（含極點）時夏至日的日出日落方位應(yīng)是正北方，而不是東偏北23°26′（如圖2B、圖2C）。所以不難看出，在夏至日，北半球隨觀測者所在緯度升高，日出處向北的偏角逐漸增大。因此，我們可以推測出：400N夏至日日出日落的偏角θ應(yīng)大于23°26′，而不是等于23°26′。
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2.太陽出沒地平的方位角如何得到？
在如圖3所示的太陽視運(yùn)動圖中，我們可以得到一個以北天極P、天頂Z和天體X（太陽在地平線上的位置）為頂點所組成的球面三角形，即天文三角形（又稱定位三角形），在這個天文三角形中，三個邊是=90°-φ，=90°-δ，=90°-h,三個角是∠ZPX,∠PZX,∠PXZ，其中∠PZX=180°-α，φ表示測點所在緯度，即天極高度（北半球取正，南半球取負(fù)），δ表示赤緯（太陽所在緯度，北半球取正，南半球取負(fù)），h表示天體X（太陽）的高度，α為天文方位角（向東取0～180°，向西取0～180°）。
依據(jù)球面三角形的余弦公式：cos=coscos+sinsincos(180°-α)，即cos(90°-δ)=cos(90°-φ)cos(90°-h)+sin(90°-φ)sin(90°-h)cos(180°-α)又得sinδ=sinφsinh-cosφcoshcosα，當(dāng)太陽處在地平線上時h=0、sinh=0、cosh=1，上式變?yōu)閏osα=-sinδ/cosφ（I），當(dāng)已知觀測點緯度和太陽直射緯度時，可得到上式的兩個解，其中α是太陽在西方地平的方位角，而-α（或360-α）是太陽在東方地平上的方位角。
利用（I）式可知，在二分日，δ=0，α=±900即在這兩天，全球各地都是日出正東，日落正西。因cosφ=cos（-φ），所以不分南北半球，在一定日期，南北半球上相同緯度的太陽出沒地平的方位角是一樣的。所以，任何緯度日出方位都可用（I）式計算得出，例如，當(dāng)夏至日時23°26′N的日落方位角應(yīng)為α=arccos(-sin23°26′/cos23°26′)=115042’，即日出東偏北25042’，日沒西偏北25042’。而400N的日出日落方位角約為121016’（即偏角為31016’）
3.對教材中日照與街道方位的認(rèn)識。
綜上所述，同一緯度的日出日落方位偏角隨太陽直射的緯度升高而增大；同一日期（除二分日外）的日出日落方位偏角也隨測點緯度升高而增大。筆者認(rèn)為《再》文對高中地理現(xiàn)行版教材中街道方位與子午線成300—600夾角的解釋是牽強(qiáng)的。這個夾角的范圍，只是中緯度地區(qū)考慮日照條件的一般情況，與日出日落方位的最大偏角關(guān)系不大。實際中，全球不同緯度的地方如要保證房屋有較好的日照條件，街道與子午線的夾角應(yīng)各不相同。

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