1、太阳的周日视运动及日影问题
一、正午太阳方位规律：
①正午时太阳方位：只能是正北、正南或头顶。
②23°26′N以北： 正午太阳始终位于正南天空 ；[23°26′N在夏至日正午太阳位于头顶]
23°26′S以南： 正午太阳始终位于正北天空。
[23°26′S在冬至日正午太阳位于头顶]如右图：
二、日出日落方位规律：
③二分日，全球各地（除南北极点外）均正东日出、正西日落， 如下图左；二分日太阳视运动（北半球中纬度40°N为例），如下图右。
④3月21日—9月23日：太阳直射北半球时；各地（极昼极夜区除外）东北日出、西北日落； 极昼地区，正北日出，正北日落；[点北北升落]，如
2、下图左；夏至日太阳视运动（北半球中纬度40°N为例）如下图右。
⑤9月23日—3月21日：太阳直射南半球； 各地（极昼极夜地区除外）东南日出、西南日落； 极昼地区，太阳正南升，正南落。[点南南升落]，如下图左；冬至日太阳视运动（北半球中纬度40°N为例）如下图右。
⑥北半球昼切点所在纬线（极昼圈）上的日出日落（北半球为例）：正午太阳位于正南，日出日落在正北方的地平面上。 （在第④点规律中：即北半球极昼区正北日出正北日落）
假设太阳直射点纬度α°N， 则昼切点（下图左中标注出来的点）纬度为90°-α 。
H正午=90°-纬度差 =90°-[（90°-α）-α]=2α （昼切点所在
3、纬线上所有的点正午太阳高度等于该日太阳直射点纬度的2倍）
H子夜=0 （昼切点所在纬线上所有的点0点时太阳高度为0°）
下图左，M点示意昼切点处于0点（即子夜），N点示意昼切点处于12点（即正午）；下图右示意昼切点及所在纬线圈上的点在该日太阳视运动轨迹，其中的角度即为昼切点正午太阳高度H正午。
⑦极昼圈到极点的日出日落（北半球为例）：正午太阳位于正南，子夜太阳在正北方的地平面以上。 （在第④点规律中：即北半球极昼区正北日出正北日落）[极昼圈到极点之间严格意义上说没有日出日落，因为一天中各个时刻太阳都在地平面上以上，一般认为太阳在一天中最低的时刻即地方时是0点时是日落同时也是日出]
4、假设该日太阳直射点纬度α°N， 该点纬度点纬度θ°N ；
H正午=90°-纬度差=90°-（θ-α）[M点和N点所在纬线上所有的点正午太阳高度等于90°-（θ-α）]
H子夜=θ-（90°-α）（H子夜即M点所在纬线上所有的点0点时太阳高度，等于M点所在纬线与昼切点的纬度差）
H正午+H子夜=2α （即M点及和M同纬度的点12点时的太阳高度和0点时的太阳高度之和等于太阳直射点纬度的2倍）
⑧极点的日出日落（北半球为例）：极点的周日视运动圈与地平面平行，其太阳高度一天不变，大小与直射点纬度相同。H极点=2α（α是太阳直射点的纬度）
三、日出日落时太阳的方位及日影：（北半球为例）
太阳在一天中不同时刻的位置：
二分日：正东→东南→正南→西南→正西
夏至日：东北→正东→东南→正南→西南→正西→西北
冬至日：东南→正南→西南→正西
日影的方位与太阳直射点的日影方位相反，且太阳高度大的时候日影长，太阳高度小的时候日影短；一天中最长日影在日出和日落，最短日影在中午（地方时12点）。
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