太阳视运动模拟演示

摘 要： 本文采用的是实践与理论相结合的方法，目的在于解决学生对于太阳视运动理解方面的难题，教学实践证明，本文提供的教学方法可被学生理解、应用，是简单可行、利于操作的实践教学。

关键词： 太阳视运动 太阳方位 模拟演示

太阳视运动，是由于地球的自转，使位于地球上的人觉得太阳每天都是从东方升起，又在西方落下，从而认为是太阳绕地球的运动。这是我们的一种错觉，太阳视运动其实是地球自西向东绕地轴自转，太阳在地球上做自东向西的周日视运动，或者理解为太阳对于地球自转的相对运动。

对于这一板块的讲解，我们一般采用的方法是利用太阳周日视运动图来进行讲解，学生容易记住，可是不容易理解，最好能让学生结合实际的动作模拟加深理解，自己也能推出结论，能够随时巩固、复习。

太阳视运动，是太阳对于地球自转的相对运动，就可推出太阳对于地球自转运动的角速度即为15°/h，一个太阳日内太阳环绕地球一周。位于地球昼半球一侧才能看见太阳，每一条纬线上位于昼弧的时间内才能看见日出到日落。

以40°N地区为例，二分日，太阳直射赤道，昼长为12小时，地方时6时日出，18时日落，正午12时位于正南，上午、下午时长各为6个小时，太阳运动幅度皆为90°，则可推出日出方位为正东，日落方位为正西。可动作模拟为：自己面向正南，双臂平伸，代表地平面，左、右臂分别指向正东、正西。左臂代表日出时刻，然后斜向上移动至正南方位，渐渐向上表示太阳升高，指向正南时手臂抬至最高，此时刻代表正午（正午太阳高度可计算，非直射地不可指向头顶），最后斜向下移动至正西方位，形象表明二分日日出正东，日落正西。

夏半年，昼长大于夜长，昼长长于12小时，日出时间早于地方时6时，日落时间晚于地方时18时。由二分日的日出日落方位即可推出在此期间日出东北，日落西北。可动作模拟为：面南，双臂保持平伸，然后双臂向后扩展，代表昼长长于12个小时，再重复日出到日落。昼长越长则手臂向后扩展幅度越大，6时虽已日出，太阳高度角大于0°，太阳方位仍位于正东；同理18时太阳方位位于正西。

冬半年，昼长小于夜长，昼长短于12个小时，日出时间晚于地方时6时，日落时间早于地方时18时，日出东南，日落西南。可动作模拟为：面南，双臂保持平伸，然后双臂向前移动，代表昼长短于12个小时，再重复日出到日落。昼长越短则手臂向前收缩幅度越大。

以北半球出现极昼地区（极点除外）为例：昼长为24个小时，日出正北，日落正北。动作模拟为：面南，双臂重合于正北（后背中间处），代表昼长为24个小时，可重复日出到日落。

以北半球出现极夜最低纬度地区为例：昼长为0个小时，日出日落时刻同为地方时12时，太阳刚好位于地平线。动作模拟为：正午时刻，双臂重合水平指向正南。

以北极点为例：极点地区一天内太阳高度角大小不变，二分日时，太阳高度角为0°，可动作模拟为：面南，左臂平伸，静止不动，身体按顺时针旋转一周，代表太阳不升不落。发生极昼时，太阳高度角大于0°，可动作模拟为：左臂斜向上（角度大小取决于极点当日太阳高度角），身体按顺时针旋转一周即可。

南半球和赤道地区亦同理可推出结论。

基本规律总结如下：

1.从理论上讲，二分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升起，正西落下（极点除外）。

2.北半球夏半年，太阳直射点位于北半球，全球各地（极点和出现极昼、极夜地区除外）东北升起，西北落下，北半球出现极昼地区（极点除外）正北升起，正北落下；南北半球纬度越高，太阳升落方位越偏北（极点和出现极昼、极夜地区除外）。

3.北半球冬半年，太阳直射点位于南半球，全球各地（极点和出现极昼、极夜地区除外）东南升起，西南落下；南半球出现极昼地区（极点除外）正南升起，正南落下；南北半球纬度越高，太阳升落的方位越偏南（极点和出现极昼、极夜地区除外）。

4.南北极点，太阳高度在一天中是不变的，太阳没有明显的升起和落下，即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行。

例题：我国科学家从a地出发到b、c、d三地考察（图中标注的是经纬度位置和抵达时的北京时间）。读下图回答1～2题。

1.科学家抵达下列各地时，符合实际的现象是（ ）

A.b地太阳已经升起 B.c地为正午

C.d地太阳位于地平线以下 D.d地当地日期为19日

2.在d地观察太阳，观察时间（当地时间）与太阳所在方向组合正确的是（ ）

A.3∶00东北方 B.8∶00西南方

C.15∶00西北方 D.19:00东南方

解析：第1题首先涉及地方时的换算，当到达b地时，北京时间为11月29日6时，b地地方时为11月29日4时56分，b地位于北半球，此时应属冬半年，尚未日出，选项A错；当到达c地时，北京时间为12月6日9时，c地地方时为12月6日11时4分，选项B错；当到达d地时，北京时间为12月18日12时，d地地方时为12月18日0时4分，此时应为黑夜，未日出，选项C为正确答案。

第2题与图中所示时间无关，选项中标示时间为观测太阳方位的地方时，南回归线与南极圈之间地区，6时若日出太阳方位应位于正东，12时位于正北，18时未日落应位于正西，地方时3时，若日出太阳方位位于东南；地方时8时太阳方位应位于东北；地方时15时太阳方位应位于西北；19时若未日落太阳方位应位于西南，选项C为正确答案。