正午日影朝向与长短变化及其应用例谈

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1、正午日影朝向与长短变化及其应用例谈课程标准地里教研论文我们知道，在太阳光的照射下，物体总会有自己的影子，影子的朝向、日影的长短与太阳光来向、太阳高度直接相关。由于太阳光来向的不同，地球上纬度不同的地方正午影子的朝向会不同；由于太阳高度角的变化，物体日影的长短也便不同。同样是地方时正午时刻，在不同纬度地区，太阳方位和太阳高度角是不同的；同一纬度地区在不同季节，太阳方位和太阳高度角也是不一样的，因而正午日影的朝向和日影的长短也有所不同。一、正午日影朝向（一）正午日影朝向规律简而言之，正午日影朝向取决于太阳直射点的位置。地球表面上有太阳直射的地区（即南北

2、回归线之间），太阳直射那天正午日影缩为一点（即日影与物体重合）。太阳直射点以北的地区正午日影朝向正北（如图：太阳光从正南方向来，物体AB的日影CB朝正北方），太阳直射点以南的地区正午日影朝向正南（极夜地区和极点除外，极夜地区正午无日影，而极点处日影只有一个方向）。现把全球各地正午日影具体朝向总结如下： 1. 北回归线往北至北极圈的地区，全年正午日影始终朝正北方。2. 北极圈至北极点地区，有白昼期间时（即除极夜期间外）正午日影朝正北方。3. 北极点上，3月21日（春分日）至9月23日（秋分日）的半年间（即出现极昼期间），正午日影始终朝正南方向。4. 

3、南回归线往南至南极圈的地区，全年正午日影始终朝正南方。5. 南极圈至南极点地区，有白昼期间时（即除极夜期间外）正午日影朝正南方。6. 南极点上，9月23日（秋分日）至次年3月21日（春分日）的半年间（即出现极昼期间），正午日影始终朝正北方向。7. 回归线之间的地区：随太阳直射点在回归线间来回移动，物体正午时的日影有时朝正北方，有时朝正南方。当太阳直射点在该地以南，该地正午日影朝正北方；当太阳直射点在该地以北，则该地正午日影朝正南方。（1）太阳直射地点，正午日影缩为一点（即日影与物体重合）或为零。（2）赤道上一年中正午日影大约半年朝向正北，半年朝向正

4、南。（3）赤道到北回归线之间的地区，一年中正午日影朝向正北的时间多于朝向正南的时间；赤道到南回归线之间的地区，一年中正午日影朝向正北的时间少于朝向正南的时间。 （二）正午日影朝向的应用1、根据一天中日影朝向情况，判断当地地方时。当日影朝向正北或正南时，当地的地方时为12时。 2、根据正午日影朝向，判断当地所在半球及大体纬度范围。（1）一年中在有白昼的时期，正午日影始终朝向正北方，则该地位于北回归线以北地区（北极点除外）或南极点。（2）一年中在有白昼的时期，正午日影始终朝向正南方，则该地位于南回归线以南地区（南极点除外）或北极点。 （3）一年中正午日

5、影有一段时间朝向正南方，有一段时间朝向正北方，则该地在南北回归线之间。我们来看一个例子，当北京时间为12时，则西安大雁塔的塔影指向为（        ）A正南方    B西北方    C东南方     D正北方怎么解答这道题目呢？这里首先是明确北京和西安均位于北回归线以北地区，太阳直射点终年都位于它们南方，故塔影总是偏北的。排除A、C选项。再从相对位置来看，西安位于北京西方，当北京时间12时，西安地方时比北京晚，不到12时，即太阳光从东侧来，塔影偏西。综合起来，塔影指向应为西北方。二、正午日影长短变化 （一）   正午日影长短变化规律       

6、  受太阳高度的影响，地球某地日影长度随太阳高度的增加而减短。一日中，正午时太阳高度最大，日影最短。晨昏线上太阳高度为零，所以日出和日落时的日影为一日中最长，地方时12时的日影最短。       一年中，随太阳直射点来回移动，地球上同一地的正午太阳高度也在发生变化，正午日影长随正午太阳高度的增大而减短。(如图：某地某日当正午太阳高度角为α时，物体AB的正午日影长为CB，而他日当正午太阳高度角增大为β时，物体AB的正午日影长为缩短为DB。)总结如下：1、一天中：日出、日落时的日影最长，正午时的日影最短。 2、一年中：（1）6月22日（夏至日），北回归

7、线及其以北地区正午日影达全年最短的一天，南半球有白昼期的地区（即南回归线往南到南极圈之间）正午日影达全年最长的时刻。（2）12月22日（冬至日），南回归线及其以南地区正午日影达全年最短的一天，北半球有白昼期的地区（即北回归线往北至北极圈之间）正午日影达全年最长的时刻。（3）回归线之间的地区，太阳直射时，正午日影缩短为零，达全年最短。 （二）正午日影长短变化的应用1、 若某地在6月22日正午日影达全年最长，则该地位于南半球，为冬季；正午日影达全年最短，则该地位于北回归线及其以北地区，为夏季。 2、 若某地在12月22日正午日影达全年最长，则该地在北半

8、球，为冬季；正午日影达全年最短，则该地在南回归线及其以南地区，为夏季。 3、 若某地在某日正午日影为零，该地在南北回归线（