图1.6表示的,就是在北半球,一根垂直于地面的杆子,在冬至和夏至的正午时刻所投下的影子,影子的长度相差还是挺大的。
这反映了太阳高度与方位的变化特点,每天从早到晚,太阳的高度与方位在逐渐变化,这是人们容易察觉的。一年之中,选择每天的同一时刻来比较(如每天的上午10点),你会发现太阳的高度与方位也在逐日变化,但是每天正午时刻的太阳,只是高度在逐日变化,而所在方位永远是正南方天空。
在太阳每天升落的地点由南往北慢慢移动的那段时间里,它每天的升起时刻也在渐渐提前,而落山的时刻则在渐渐推迟,也就是说,白天的总时间在渐渐延长,夜晚的总时间在渐渐缩短。相反,在太阳每天升落的地点由北往南慢慢移动的那段时间里,它每天的升起时刻也在渐渐推迟,而落山的时刻则在渐渐提早,也就是说,白天的总时间在渐渐缩短,夜晚的总时间在渐渐延长。我们很多人都有体会,暑假前后的早晨去上学,天已经很亮了,下午放学回家,天也没黑,可以在外面玩上好一阵子;但寒假的早晨去上学,天还没怎么亮,下午放学回家天已经完全黑了。在太阳南北往返的一个完整的周期中,只有两天,昼和夜的时间相等,那就是“春分”和“秋分”。
太阳的升降点、正午太阳的高度(也即正午杆影的长度)、白天与黑夜的时间长度,这三者是完全同步的;当太阳从东方最偏北的点升起,就会在西方最偏北的点落下,它在空中所划的圆弧也最偏北,正午时刻它在正南方的高度最高,即离我们正头顶的距离最近,正午杆影的长度最短,这一天白天的时间最长而夜晚时间最短,由于这时候正处于炎热的夏天,这一天被称为“夏至”日;当太阳从东方最偏南的点升起,就会在西方最偏南的点落下,它在空中所划的圆弧也最偏南,正午时刻它在正南方的高度最低,即离我们正头顶的距离最远,正午杆影的长度最长,这一天白天的时间最短而夜晚时间最长,由于这时候正处于寒冷的冬季,所以这一天被称为“冬至”日。图1.7是太阳在夏至、春分、秋分、冬至四个特定日子东升西落的轨迹示意。
从冬至到冬至,或者从夏至到夏至就是太阳视运动变化的一个大周期。
以上就是我们肉眼能直接观察到的太阳的运动。
平时生活中,如果留心的话,我们也能感受到太阳的升起点的变化。如下图:
2021/6/7早上8点12分太阳,太阳已经升起得很高了,离我们头顶也越近
冬天早上8点,太阳才刚刚升起,位置很低,离我们也越远,图片来源于网络
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