一天中日影方向變化的判讀

謝明

在高三復習中，一天中日影的變化是一個難點，學生覺得抽象難以理解。日影指太陽光照射物體形成的陰影。所以，要弄清楚日影的變化，首先就要理解一天中太陽所在的方位，再根據日影與太陽的關系來判斷日影方向的變化。

一、太陽的方位

1.日出日落的方位。

通過光照圖（圖略），我們可以歸納出日出日落的方位。

①直射北半球，全球各地東北升，西北落（除極晝、極夜地區外）。

②直射南半球，全球各地東南升，西南落（除極晝、極夜地區外）。

③直射赤道，全球各地正東升，正西落（除極點外）。

④正好出現極晝的地方，北半球正北升，正北落，南半球正南升，正南落。

2.正午時太陽的方位。

正午時觀察點與太陽直射點在同一條經線上，可以把直射點看作太陽所在的方位。如果觀察點在直射點北邊，那么太陽就在正南方向;反之，就在正北方向?？傊?，正午的太陽在正南、正北或正頭頂。

二、日影與太陽的關系

1.日影長短：太陽高度角大時，日影短。所以，日影早晚長，正午短。

2.日影方向：始終與太陽方位相反。

三、日影方向變化判斷方法

1.畫出方位坐標，觀察者（旗桿）位于坐標原點。

2.在圖上標出日出、日落與正午時太陽的位置。

3.分別畫出日出、日落與正午時的日影方向與長短，并用曲線連接日影末端。

四、典型例題

例1 6月22日，?？冢?0°N）一天中旗桿日影方向如何變化？

解析 ①該日太陽直射北半球，?？谌粘?、日落方位分別是東北、西北;該日太陽直射北回歸線，?？谖挥诒被貧w線以南，所以正午時太陽位于正北方向。把太陽的位置標示在方位坐標上，如圖1所示。

②用箭頭繪制日出、正午、日落時日影的方向與長短，注意正午日影是一天中最短的。

③用曲線把日影末端連接起來。如圖2可知，日影方向變化是西南—正南—東南。

例2 12月22日，南非開普敦（34°S）一天中旗桿日影方向如何變化？

解析 ①該日開普敦日出、日落方位分別是東南、西南;該日太陽直射南回歸線，開普敦位于南回歸線以南，所以正午時太陽位于正北方向。

②用箭頭標出日出、正午、日落時日影的方向，注意正午日影是一天中最短的。

③用曲線把日影末端連接起來。如圖3可知，該日開普敦日影變化方向是西北—正南—東北。

練習1 我國華北地區某學校操場有一垂直于地面的旗桿，請回答：

（1）一年中正午桿影始終指向當地的方向。當一年中正午桿影最短時，桿影一天中的方向變化規律是：，桿影長短變化規律是：

（2）將旗桿頂端的日影移動軌跡畫在圖6中。（A為旗桿的地面位置）