画出春分、夏季至日、秋季至日和冬季至日直射太阳的侧视图。
光照图的判读技巧
1,判断南北半球
侧视的子午线通常是一条弧线,连接南北两极,通常是上北下南;俯视图中,经线以极点为中心呈放射状分布,纬线为同心圆,通常可以根据地球的自转方向来判断。逆时针是北半球,顺时针是南半球。也可以通过经度变化来判断,沿着东经变大,西经变小的方向就是旋转方向。如图1,按照东经度递增的方向作为旋转方向,图1为顺时针旋转,这是南半球的俯视图。
2.判断终止线
终结者线是昼夜半球的分界线,它有两个显著的特点:一是终结者线始终垂直于太阳光线,二是始终平分赤道。终结者线判断的关键是沿着旋转方向看,晨线是从夜晚到白天,暗线是从白天到夜晚。晨线和暗线组成一个大圆平分地球。二分法上,终止线与经圈重合,其余时间与经斜交。如图1,弧线AD为晨线,弧线BD为昏线;图2中的CD是早线;图3中的弧线NAS是上午线。
3.确定太阳直射点的坐标。
因为太阳光是平行光,地球是球体,所以在某一时刻,太阳只照射到地球上的某一点,这个点就是太阳的直射点,位于白天半球的中心。在阳光直射点,正午太阳高度为90°,子午线为12°时,物体在阳光直射点的影子长度为零。太阳直射点所在纬度的位置可以根据终止线的位置来判断。如果终止线与极圈相切,而所有的白天在北极圈,所有的夜晚在南极圈,太阳就直射到北回归线;如果北极圈全是极夜,南极圈全是极日,那么南回归线就直接指向了;若暗线与子午线重合,则指向赤道。如图1,F点是直射阳点,坐标为(23 26 ' s,90 E),图2中,直射阳点为F,图3中,终止线与子午线重合,所以太阳应朝向赤道,直射阳点为B,坐标为(0,30 E)。
4、判断昼夜长短和日出日落时间。
终结者线把地球的纬度分为两部分:昼弧和夜弧。日弧和夜弧的长度决定了白天和黑夜的长度,15的弧度就是1小时。在同一纬度上,昼夜长短相同,日出日落时间相同。一个地方的晨线和纬度的交点就是日出时间,暗线和纬度的交点就是日落时间。春秋两季,人间昼夜长短相等,各地日出6点,日落18点;赤道全年昼夜等分,6点升起,18点落山;其他时候,除了赤道,所有纬度的昼夜长短都不一样,日出日落的时间也不一样。太阳直射北半球时,北半球各地白天长,夜晚短,越往北白天越长,极端日出现在北极,极端日的范围在北纬以北(90°-太阳直射点所在纬度);在南半球,白天变短,夜晚变长,越往南,夜晚越长。极夜出现在南极,极夜的范围在南纬以南(90°-太阳直射点所在纬度)。当太阳直射南半球时,情况正好相反。太阳直射点的纬度与极端昼夜发生的纬度范围是互补的。通常通过计算经度差来判断昼夜长短。某个地方的日弧经度乘以4分钟就可以得到一天的长度。需要注意的是,侧视图中通常可以看到半个日弧,另一半要考虑进去。一般来说,经度是等分的,30,45,15为一格,计算起来比较方便。得到日长后,我们可以采用中午12-日长/2=日出时间,12+日长/2=日落时间。如图2所示,E点的昼夜长度为12,日出6: 00,日落18:图2中,A点刚好位于晨线上,日出4点,日落20点,日长为16小时。还可以根据A所在的日弧跨度的经度,用2乘以4分钟得到日长16小时。
5.判断中午太阳的高度
中午太阳的高度与太阳高度的区别:太阳的高度是指太阳与地平面的夹角,太阳的高度随着太阳在一天中的升降而不断变化;正午太阳高度是指一天中太阳高度最大时的太阳高度12。太阳的直射点;正午太阳高度为90 °;和其他领域;正午的太阳高度可以根据H = 90来计算,H = 90是所需纬度和直射点之间的纬度。在同一纬度的中午,太阳的高度角是一样的;正午太阳高度的分布规律是从直射点所在纬度向南北递减,越接近直射点所在纬度,正午太阳高度角越大。如图1,F点正午太阳高为90°,B点正午太阳高为90-23° 26 ' = 66° 34 ';C点的正午太阳高度为90-(66° 34 '-23° 26 ')= 46° 52 '。
6.判断季节和日期
根据终止线的位置和太阳的直射点判断季节,终止线的交点与春分点上的子午线重合,其他时间与子午线相交;从第二个至日到第三个,终止线与极圆相切,而在其他时候是斜的。北半球的阳光直射点是夏半年,而南半球是冬半年。地球上通常有两种日期分布,它们的边界分别是:当地时间24点或0点时的180日期变更线和子午线;当地球上只有一个日期时,180的子午线就是0点或24点的子午线;当地球两个日期平分时,子午线180的当地时间为12小时。如图3,太阳直射赤道,这是春秋两季的春分日。图中180和150 W两条经线是两个日期的分界线。