關于繞日公轉一周太陽直射點移動規律的思考

李瑞華

南北回歸線度數為什么是23°26′，怎樣理解太陽的直射點，太陽直射點為什么是在南北回歸線間往返移動？對該知識的理解程度，直接關系到對后邊要學習的地球運動的地理意義的理解（如晨昏線的移動軌跡，正午太陽高度和晝夜長短的變化規律等地球運動的地理意義）。那怎樣更好地理解太陽直射點的移動規律？根據教學經驗，筆者談談自己的一點拙見。

要理解好地球繞日公轉直射點移動規律問題，首先，要知道什么是太陽的直射點。太陽直射點即太陽光線的延長線過地心與地球表面的交點，直射點處太陽光線與地平面垂直（圖1），加地球的自轉，直射點所在緯線即該日直射緯度，即不同時刻直射該緯線的不同位置。其次，理解為什么太陽直射點所在緯度在地球表面是不固定的，根本原因就是黃赤交角的存在（圖2）。

地球在公轉的過程中，地軸的空間指向和黃赤交角的大小，在一定時期內可以看作是不變的。因此在公轉軌道上的不同位置，地表接受太陽垂直照射的點是有變化的。地球繞太陽公轉的過程中，太陽直射點的緯度位置變化如圖3所示。我們把不同位置太陽直射點所在的緯度位置標繪在圖2當中，即圖2中的相應各點。（注：必備的背景知識是緯度的劃分）

順著地球公轉方向看起（可以想象著把圖2拿到圖3的相應位置來看）：直射點A處，太陽直射赤道平面與黃道平面的交點上，也就是赤道，即春分（據下一位置直射點進入北半球）。（注：文中所有節氣均為北半球的節氣）

從A點到B點之間以E點為例，太陽直射點如圖中的E點，太陽直射點移動到了赤道平面以北;太陽直射點移至B點時，可以看出B點在赤道以北黃道平面與赤道平面最大夾角的位置上（圖2 B點），這也就是太陽直射的最北端，直射緯度正好是黃赤交角的度數，北緯23°26′，即夏至。過了此日，太陽直射點就南移，所以也就是到達北緯23°26′后回歸，因此，我們把北緯23°26′稱為北回歸線。

從B點到C點之間以F點為例，太陽直射點如圖中的F點，太陽直射點移動到了赤道與北回歸線之間的緯度;到C點，太陽直射赤道平面與黃道平面的交點上，也就是赤道，即秋分（據下一位置直射點進入南半球）。

從C點到D點之間以G點為例，太陽直射點如圖2中的G點，太陽直射點移動到了赤道平面以南的某一緯度，但未達到最南端;到太陽直射D點，可以看出D點在赤道以南黃道平面與赤道平面最大夾角的位置上（圖2中D點）這也就是太陽直射的最南端，直射緯度正好是黃赤交角的度數，南緯23°26′，即冬至。過了此日，太陽直射點就北移，所以也就是到達南緯23°26′后回歸，因此，我們把南緯23°26′稱為南回歸線。

從D點到A點之間以H點為例，太陽直射點如圖中的H點，太陽直射點移動到了赤道與南回歸線之間的緯度;再回到A點，太陽又一次直射赤道，即到了次年春分。太陽直射點移動經歷了一個周期。

地球繞太陽公轉一周，太陽直射點經歷了一個周期的變化，即依次經歷了圖2中A-E-B-F-C-G-D-H-A的過程，繼而周而復始，太陽直射點在南北回歸線間往返運動，我們可以用更為直觀的圖4來呈現。

通過圖4，可以直觀地看出太陽直射點從直射赤道北移到北回歸線，后經赤道南移至南回歸線，又再次北移到直射赤道，歷時365日5時48分46秒，即一個回歸年。

通過此案例的閱讀，我們就不難回答開篇提出的問題了。望讀者能對地球的公轉，建立起基本的空間結構，對太陽直射點移動位置的周期變化有基本的認識，為后面學習地球公轉的地理意義奠定基礎。