太阳运行8字轨迹的形成

《太阳运行8字轨迹的形成》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、太阳运行8字轨迹的形成1、图6是世界上第一张太阳8字轨迹图，拍摄于美国新英格兰地区上空，此图由44张太阳曝光画面和一张房屋照片合成，全部是用同一张胶卷在同一地点同一时间拍摄。其中夏至、冬至及春秋分，拍摄者用滤光片进行长时间曝光，每天从日出时分开始到8点30分结束，由此照片显示了上述四天的太阳运行轨迹部分弧线。据此完成1－2题。图6 1．当太阳位于图6中的②点时节气是（ ）　A．春分        B．夏至        C．秋分        D．冬至2．当太阳位于图6中①处的那一天，下图中正确表示烟囱O影子端点运动轨迹的是（ ） 1-2   D   A为什么太阳全

2、年运行轨迹是8字型2011-01-19龙玲美国国家地理频道2010年12月28日发出的一则新闻SunPictures:AFullYearinaSingleFrame引起了众多天文爱好者的瞩目，其中西班牙摄影师JuanCarlosCasado以伊比利亚半岛西班牙境内的CapdeCreus国家公园一地为背景合成制作的太阳全年相对运行轨迹图是我的最爱。摄影师在Girona由2003年03月开始至2004年03月结束，坚持每隔7天固定在早上9:15，相机以一固定角度拍摄天空中的太阳，最后将全年53周的图片完美整合在一起，成就了现在这张无与伦比的绝色图片。 （图片来自Nati

3、onalgeoeographic）Girona位于北纬41°54′，同中国吉林省东南部的白山市位于同纬度线上，是北回归线（纬度23°26′）更北的地区。用瑞士日内瓦大学开发的PVSYST光伏系统软件、以及doubletree编写的计算程式，选定早上9时左右，计算得到了与摄影师合成图片极其相似的8字型结果。因为我们没有像观察家在这个事情上付出同样的耐力和热情，所以看到的一般现象是：太阳从东边升起由西边落下；夏天的时候感觉太阳离地面的高度比冬天要高；如果有去西北方向旅游，对比东部城市会发现太阳起得比较晚，晚上也天黑得比较晚。在解释现象之前，首先应当认识到地球其实是个梨型

4、体，为了简化分析，人们将之形状假设成为一个正圆的球体。将地球的南北极顶点相连，地球平日就是沿着这个假想的地轴自西向东逆时针的旋转运动。另外，由于太阳离地球很远，再加上观测点的研究地域范围相对于前者的距离很小，所以太阳光近似地被看为是平行照射地球的。地球自转时，太阳光只能照到球的一半，面向太阳的地区是白昼，背对太阳的则是黑夜，因此固定在生活在某一地（南北极地区除外）时，只要是晴天，就能看到日出东方、夕阳西下昼夜交替的自然场景。沿地球中心假想的赤道面，切成两半，含北极、陆地比较多的半球为北半球，含南极、海洋面积较大的定义为南半球。（图片来自百度）西班牙和中国都位于北半球

5、，在北半球的城市，观察的现象是夏天的太阳在天空的位置比冬天高，这是因为地球除了自转，还要年复一年地自西向东围绕着太阳旋转，地轴与这个旋转轨道面（黄道平面）始终保持66°34′的夹角，夏至6月22日，太阳光直射地球点位于北纬23°26′，这个纬度线称之为北回归线，冬至12月22日时，太阳直射点对准的是南回归线，此时在北半球的观测点看到的现象是太阳比夏天的位置低。太阳光水平照射地球纬线的最短光束即指太阳的直射点，始终是往返于南北纬回归线之间，往返一次耗时一年。倘若地球没有倾斜，而是保持与黄道平面垂直的情况下公转，可以想象地球上不会出现春、夏、秋、冬四季交替的现象。（上、

6、下图片来自百度）地球不仅自西向东自转，还要围绕着太阳自西向东公转，因此在中国的东部城市看到日出的时间会早于西部，同理日落的时间也自然会早于西部。回到Girona这张早上09:15的“8”字轨迹图，根据上述地理知识可分析出，图中8字最顶端的黄线表示太阳照射北回归线的位置，即一年的夏至日；末端红色为照射南回归线的日子，为冬至。与红黄线等距离的绿线，穿过的是春分和秋分两点。圈出8字中心交叉点，代表在由进入夏天一天和转入秋季的一天观测到的太阳相对的方位与高度一样，该点位于春秋分线之上。另外，再给这个8添加一根中心白线，观察到的现象是中心左右对称。（标识后的截图）那8字轨迹又

7、是如何计算出来的呢？它的数学思路是，先弄清观测点所在的地理经纬度，一旦确定即能知道该点在地球的准确位置，接着同样是依照摄影师的方法，选定一年中固定时间间隔的相同时间点，比如09:00，以角度的方式标定太阳直射点与观测点相对的方位和高度，最后将若干个计算点在一个平面上用虚拟的线连接起来。我很好奇南纬同样41°54′城市，同样在早上09:00左右，在此地看到的太阳全年相对运行轨迹又会是什么样呢？因为没有来自南纬国家的摄影图片，所以取两张南北纬的计算截图进行同步对比，结果发现北纬的8是上小下大，而南纬的8是上大下小。（PVSYST计算截图）再选四个典型城市，与Giro