日出日落方位的判斷及應用

袁平

摘要： 本文分析了日出日落方位的變化規律，產生的原因，以及日出日落方位的判斷及應用。

關鍵詞： 日出日落方位方位規律應用

受地球公轉運動方向——“自西向東”運動的影響，太陽視運動表現為東升西落。嚴格說來，籠統地認為太陽東升西落是不準確的。由于黃赤交角的存在，太陽直射點在南、北回歸線之間往返。直射點位置的變化，使得同一地方不同日期日出日落方向不同，同一時刻不同的地方日出、日落方向也不同，所以，我們在不同季節看到的日出日落的方位并不相同。那么世界各地日出日落方位的變化有什么規律呢？有什么應用途徑呢？

一、日出日落方位規律

1.“7月”，也就是每年3月21日（北半球春分日）至9月23日（北半球秋分日），即太陽直射點位于北半球時期，也就是北半球的夏半年，南半球的冬半年：除出現極晝、極夜的地區外，全球各地日出東北，日落西北；而且太陽直射點的緯度越接近北回歸線，各地日出、日落的方位就越偏北；緯度越高的地方日出、日落的方位也越偏北。

2.“1月”，也就是每年9月23日（北半球秋分日）至第二年3月21日（北半球春分日），即太陽直射點位于南半球時期，也就是北半球的冬半年，南半球的夏半年：除出現極晝、極夜的地區外，全球各地日出東南，日落西南；而且太陽直射點的緯度越接近南回歸線，各地日出、日落的方位就越偏南；緯度越高的地方日出、日落的方位也越偏南。

3.二分日，全球各地日出正東，日落正西（極點除外）。

4.在北半球，在出現極晝的最低緯度對應的緯線上，太陽從正北升起，再從正北落下；在南半球，在出現極晝的最低緯度對應的緯線上，太陽從正南升起，再從正南落下。

5.南極點：在每年9月23日（即北半球秋分日），在漫長的極晝期開始之時，太陽從正北升起（因為南極點四面都是北），開始了為期半年（9月23日至次年3月21日）的極晝期，等到次年3月21日，在極晝期結束之時，太陽從正北方向落下，又開始了為期半年（3月21日至9月23日）的極夜期。周而復始。

6.北極點：在每年3月21日（即北半球春分日），在漫長的極晝期開始之時，太陽從正南升起（因為北極點四面都是南），開始了為期半年（3月21日至次年9月23日）的極晝期，等到9月23日，在極晝期結束之時，太陽從正南方向落下，又開始了為期半年（9月23日至次年3月21日）的極夜期。周而復始。

由上述分析可以看出，各地日出日落的方位，既取決于太陽直射點所在的緯度位置，又與當地的緯度位置有關。太陽直射點的緯度位置決定了各地的日出日落方位是偏南還是偏北，以及偏南或偏北的程度。在同一天，在全球各地觀察到的日出日落的方位，偏南或偏北的方向是一致的，與所在的半球位置無關。當地緯度位置的高低，會影響到日出日落方位偏南或偏北的程度。當太陽直射在北半球時，緯度越高的地方日出日落的方位就越偏北；當太陽直射在南半球時，緯度越高的地方日出日落的方位就越偏南。

二、日出日落方位的應用

1.依據太陽視運動圖分析該地所在位置。

左圖：依據日出、日落方向分析，日出東南日落西南時，該地晝長夜短，是其夏半年；日出東北日落西北時，晝短夜長，是其冬半年，故該地位于南半球。依據二分二至正午太陽高度特點分析，該地位于中緯度地區。所以，該地位于南半球中緯度地區。

右圖：依據日出日落方向分析，日出東北日落西北時，晝長夜短，是其夏半年；日出東南日落西南時，晝短夜長，是其冬半年，故該地位于北半球。依據二分二至正午太陽高度特點分析，該地位于中緯度地區。所以，該地位于北半球中緯度地區。

①依據二分日，日出6：00，可知該地位于120°E。

②依據正午太陽高度計算公式H=90°-△￠，△￠=￠-＆，（其中￠表示當地緯度，＆表示直射點緯度）

依據二分二至日正午太陽高度可知該地的緯度：

H=50°，＆=0°，計算可知：￠=40°

③依據日出日落方向分析，日出東北日落西北時，晝長夜短，是其夏半年，可知該地位于北半球。

所以，該地位于（40°N，120°E）。

2.計算任意一個地方在任意一天日出日落的方位角度，可以用下面的公式：

方位角=90-0.5arccos［2（sinM/cosN）^2-1］

公式中，M表示的是某天太陽直射的緯度，N表示的是某地的緯度，^2表示平方。

例3：計算北京6月22日（北半球夏至日），日出、日落方位。

北京位于40°N，則N=40°；夏至這一天太陽直射點位于23.5°N，即M=23.5°，把N和M的值代入上式，可求得：

方位角=31°

夏至這一天，北京太陽是從東偏北31°的方位升起的，是在西偏北31°的方位落下的。

3.依據日影的方向推斷日出日落方向：日出、日落方位與影子方位相反。

例4：根據2004年簽署的《中華人民共和國和俄羅斯聯邦關于中俄國界東段補充協定》：黑瞎子島一分為二，西側靠近中國的一半島嶼歸中國所有。下面四幅圖中表示10月14日位于黑瞎子島上中國國旗旗桿（旗桿立于O點）在平坦開闊地面上的桿影端點移動軌跡和方向的是：

解題思路：10月14日，符合1月的特點，日出東南，日落西南；且北半球晝短夜長。依據日出方向與桿影端點方位相反的關系，推斷出桿影端點日出時位于西北，日落時位于東北，且桿影的移動方向是自西向東移動。故選擇A。

參考文獻：

［1］地球概論.中學地理教學參考.地理教育.