1.简要说明太阳在一年中每一天的同一个时间点运动轨迹。
太阳在一年中每一天的同一个时间点的位置,表现出来的形状看起来像一个被拉长的数字8,“8”的一个边比另一个边更大更宽。“8”的最高点对应夏至,最低点对应冬至,这个应该很好理解,也就是全年最高和最低的位置!
2.分析太阳视运动“8”字形状形成的原因。
①我们地球自转轴的倾斜: 如果地球的自转轴完全垂直于公转轨道,并且公转轨道是一个完美而均匀的圆,那么太阳每天都会出现在同一个地方。我们不仅没有季节变化,而且太阳在天空中的路径也不会发生任何改变。地轴23.4°的倾斜意味着太阳的路径在一年中会周期性地发生变化,夏季太阳上升得越来越快,秋季下降得越来越晚,冬季下降得越来越早,春季上升得越来越高。随着时间的推移,地球的轴向倾斜会发生一点点变化,但在往后的100万年里将保持相对稳定。
②是地球公转轨道的椭圆度: 当地球离太阳最近,接近但不与冬至点一致,地球在太阳附近移动得最快,导致太阳的表观路径比平均速度更快。当地球离太阳最远的时候,它的移动速度比平均速度要慢,导致太阳的路径变化速度变慢,这就导致了“8”字形一头大一头小!如果我们生活在一颗地轴没有倾斜的行星上,它的公转轨道是椭圆形的,那么太阳穿过天空的路径将会是椭圆的:这就是木星和金星的大致情况,它们的那一点轴向倾斜是可以忽略不计。但是在地球上,有椭圆轨道和明显的轴向倾斜,所以这两种效果表现出来的表观现象都很明显!
3.说明火星太阳视运动成“水滴状”的原因。
①在地球上,以北半球为例,在冬至期间移动最快,这使得“8”字型曲线的“下”面比“上”面大得多!如果火星轨道偏心度更高,它会在近日点移动的更快,远日点移动的更慢,这就会造成“8”字型下方更大,上方更小,结果就是扩大的下方变成了一个泪滴形!
②因为火星的近日点和远日点与它的春分点和秋分点相对应,而我们地球正好于夏至和冬至点相对应。
4.详细说明特殊地区太阳视运动轨迹规律。
①太阳直射北半球时,除极昼极夜的地区,全球其他地方太阳都是东北升西北落。(极昼地区太阳正北升正北落,正午太阳总在正南)。
②太阳直射南半球时,除极昼极夜的地区,全球其他地方太阳都是东南升西南落。(极昼地区太阳正南升正南落,正午太阳总在正北)。
③太阳直射赤道时:晨线和经线重合,纬线和太阳光线平行,太阳在晨线正东方,在昏线的正西方,故太阳正东升,正西落。