关于绕日公转一周太阳直射点移动规律的思考

作者:未知

  南北回归线度数为什么是23°26′,怎样理解太阳的直射点,太阳直射点为什么是在南北回归线间往返移动?对该知识的理解程度,直接关系到对后边要学习的地球运动的地理意义的理解(如晨昏线的移动轨迹,正午太阳高度和昼夜长短的变化规律等地球运动的地理意义)。那怎样更好地理解太阳直射点的移动规律?根据教学经验,笔者谈谈自己的一点拙见。
  要理解好地球绕日公转直射点移动规律问题,首先,要知道什么是太阳的直射点。太阳直射点即太阳光线的延长线过地心与地球表面的交点,直射点处太阳光线与地平面垂直(图1),加地球的自转,直射点所在纬线即该日直射纬度,即不同时刻直射该纬线的不同位置。其次,理解为什么太阳直射点所在纬度在地球表面是不固定的,根本原因就是黄赤交角的存在(图2)。
  地球在公转的过程中,地轴的空间指向和黄赤交角的大小,在一定时期内可以看作是不变的。因此在公转轨道上的不同位置,地表接受太阳垂直照射的点是有变化的。地球绕太阳公转的过程中,太阳直射点的纬度位置变化如图3所示。我们把不同位置太阳直射点所在的纬度位置标绘在图2当中,即图2中的相应各点。(注:必备的背景知识是纬度的划分)
  顺着地球公转方向看起(可以想象着把图2拿到图3的相应位置来看):直射点A处,太阳直射赤道平面与黄道平面的交点上,也就是赤道,即春分(据下一位置直射点进入北半球)。(注:文中所有节气均为北半球的节气)
  从A点到B点之间以E点为例,太阳直射点如图中的E点,太阳直射点移动到了赤道平面以北;太阳直射点移至B点时,可以看出B点在赤道以北黄道平面与赤道平面最大夹角的位置上(图2 B点),这也就是太阳直射的最北端,直射纬度正好是黄赤交角的度数,北纬23°26′,即夏至。过了此日,太阳直射点就南移,所以也就是到达北纬23°26′后回归,因此,我们把北纬23°26′称为北回归线。
  从B点到C点之间以F点为例,太阳直射点如图中的F点,太阳直射点移动到了赤道与北回归线之间的纬度;到C点,太阳直射赤道平面与黄道平面的交点上,也就是赤道,即秋分(据下一位置直射点进入南半球)。
  从C点到D点之间以G点为例,太阳直射点如图2中的G点,太阳直射点移动到了赤道平面以南的某一纬度,但未达到最南端;到太阳直射D点,可以看出D点在赤道以南黄道平面与赤道平面最大夹角的位置上(图2中D点)这也就是太阳直射的最南端,直射纬度正好是黄赤交角的度数,南纬23°26′,即冬至。过了此日,太阳直射点就北移,所以也就是到达南纬23°26′后回归,因此,我们把南纬23°26′称为南回归线。
  从D点到A点之间以H点为例,太阳直射点如图中的H点,太阳直射点移动到了赤道与南回归线之间的纬度;再回到A点,太阳又一次直射赤道,即到了次年春分。太阳直射点移动经历了一个周期。
  地球绕太阳公转一周,太阳直射点经历了一个周期的变化,即依次经历了图2中A-E-B-F-C-G-D-H-A的过程,继而周而复始,太阳直射点在南北回归线间往返运动,我们可以用更为直观的图4来呈现。
  通过图4,可以直观地看出太阳直射点从直射赤道北移到北回归线,后經赤道南移至南回归线,又再次北移到直射赤道,历时365日5时48分46秒,即一个回归年。
  通过此案例的阅读,我们就不难回答开篇提出的问题了。望读者能对地球的公转,建立起基本的空间结构,对太阳直射点移动位置的周期变化有基本的认识,为后面学习地球公转的地理意义奠定基础。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-15278150.htm

服务推荐