《天空中太陽全年的“8字形”排列是咋回事?》2024-12-27

1.簡要說明太陽在一年中每一天的同一個時間點運動軌跡。

太陽在一年中每一天的同一個時間點的位置,表現出來的形狀看起來像一個被拉長的數字8,“8”的一個邊比另一個邊更大更寬。“8”的最高點對應夏至,最低點對應冬至,這個應該很好理解,也就是全年最高和最低的位置!

2.分析太陽視運動“8”字形狀形成的原因。

①我們地球自轉軸的傾斜: 如果地球的自轉軸完全垂直于公轉軌道,并且公轉軌道是一個完美而均勻的圓,那么太陽每天都會出現在同一個地方。我們不僅沒有季節變化,而且太陽在天空中的路徑也不會發生任何改變。地軸23.4°的傾斜意味著太陽的路徑在一年中會周期性地發生變化,夏季太陽上升得越來越快,秋季下降得越來越晚,冬季下降得越來越早,春季上升得越來越高。隨著時間的推移,地球的軸向傾斜會發生一點點變化,但在往后的100萬年里將保持相對穩定。

②是地球公轉軌道的橢圓度: 當地球離太陽最近,接近但不與冬至點一致,地球在太陽附近移動得最快,導致太陽的表觀路徑比平均速度更快。當地球離太陽最遠的時候,它的移動速度比平均速度要慢,導致太陽的路徑變化速度變慢,這就導致了“8”字形一頭大一頭小!如果我們生活在一顆地軸沒有傾斜的行星上,它的公轉軌道是橢圓形的,那么太陽穿過天空的路徑將會是橢圓的:這就是木星和金星的大致情況,它們的那一點軸向傾斜是可以忽略不計。但是在地球上,有橢圓軌道和明顯的軸向傾斜,所以這兩種效果表現出來的表觀現象都很明顯!

3.說明火星太陽視運動成“水滴狀”的原因。

①在地球上,以北半球為例,在冬至期間移動最快,這使得“8”字型曲線的“下”面比“上”面大得多!如果火星軌道偏心度更高,它會在近日點移動的更快,遠日點移動的更慢,這就會造成“8”字型下方更大,上方更小,結果就是擴大的下方變成了一個淚滴形!

②因為火星的近日點和遠日點與它的春分點和秋分點相對應,而我們地球正好于夏至和冬至點相對應。

4.詳細說明特殊地區太陽視運動軌跡規律。

①太陽直射北半球時,除極晝極夜的地區,全球其他地方太陽都是東北升西北落。(極晝地區太陽正北升正北落,正午太陽總在正南)。

②太陽直射南半球時,除極晝極夜的地區,全球其他地方太陽都是東南升西南落。(極晝地區太陽正南升正南落,正午太陽總在正北)。

③太陽直射赤道時:晨線和經線重合,緯線和太陽光線平行,太陽在晨線正東方,在昏線的正西方,故太陽正東升,正西落。

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