知识点
- 1、太阳的视运动轨迹
不同的季节，太阳视运动轨迹不同，即日出、日落的方位不同。以北半球为例，日出日落方向为：
①夏半年（春分-夏至-秋分）：东北日出、西北日落；
②冬半年（秋分-冬至-春分）：东南日出、西南日落；
③春分/秋分：正东日出、正西日落。
另外，还有如下三个规律：
①南半球的日出、日落方位，与北半球相同；
②北半球的太阳视运动轨迹，向南偏移；
③南半球的太阳视运动轨迹，向北偏移。
图1 太阳的视运动轨迹
- 2、正午太阳高度角
正午太阳高度角，指的是正午的太阳光线与地平面的夹角，计算公式为：
α = 90° - | β - γ |
其中α为正午太阳高度角，β为观察者所处的纬度，γ为太阳直射点的纬度。
注意：β-γ表示的是观察者与太阳直射点的“纬度差”，遵循“同减异加”的计算方法，即当观察者与太阳直射点位于同一半球时，用减法；当位于不同半球时，用加法。
图2 正午太阳高度角α示意图
例题
44、下图为我国某地夏至、冬至的太阳视运动轨迹，0为观察者所在位置，A、B、C、D为地平面的四个方位，E、F为正午时太阳的位置，EO⊥CA。
（1）图中A、B、C、D中，表示南方的是_____。
（2）O点的纬度是_______。
（3）某日，O点的正午太阳高度角为66°34′，日落时刻为北京时间18:16，则太阳直射点的纬度为_____，O点的经度为_____。
答案：（1）A
（2）23°26′N
（3）0°；116°E
精讲精析：（1）分析太阳视运动轨迹。①我国位于北半球，因此太阳视运动轨迹向南倾斜；②图中的太阳视运动轨迹向右（A点方向）倾斜，因此A点表示南方。
（2）分析O点的纬度。①EO⊥CA，即表示O点正午太阳高度角为90°。E点所在的太阳视运动轨迹，在O点的东北日出、西北日落，因此E点所在的太阳视运动轨迹，为夏至。②正午太阳高度角=90°-|当地纬度-太阳直射点纬度|。夏至时，太阳直射北回归线，即太阳直射点纬度为23°26′N，则当地纬度也为23°26′N时，正午太阳高度角=90°-|23°26′N-23°26′N|=90°，满足EO⊥CA，即O点的纬度为23°26′N。
（3）根据地方时，计算经度。①太阳高度角=90°-|当地纬度-太阳直射点纬度|，即66°34′=90°-|23°26′N-太阳直射点纬度|，由此可以求得，太阳直射点纬度为0°，即太阳直射赤道，此时为春分或秋分；②春分或秋分时，全球昼夜等长，即6:00日出，18:00日落；②因此，日落时，该地的地方时为18:00，北京时间为18:16，北京的经度为120°E。该地的地方时比北京小，因此在北京的西侧，根据“东加西减”，经度计算用减法。则该地的经度为：120°E-（18:16-18:00）&pide;4=116°E。
总结
- 根据地方时，计算经度
本节例题的难度较大，解题思路为：①根据北半球太阳视运动轨迹的偏转方向，确定方位；②根据正午太阳高度角的计算公式、夏至时太阳直射点的纬度，分析夏至太阳高度角为90°时，O点的纬度；③根据正午太阳高度角的计算公式，计算太阳直射点的纬度（赤道），并分析此时的季节（春分或秋分），进而确定日落的地方时（18:00）；④将日落的地方时（18:00）与日落的北京时间（18:16）对比，确定该地的方位（北京的西侧），并根据“东加西减”的规则，计算该地的经度。
已知地方时，求经度，计算方法为：
①判断东、西方向。根据两地的地方时，地方时数值较大的地区，位于东面；较小的位于西面；
②计算经度。采用“东加西减”的计算方法，即计算东边地区的经度用加法，计算西边的则用减法。时间每间隔1小时，经度间隔15°（每间隔4分钟，经度间隔1°）。
图3 世界24个时区的分布