太阳直射北回归线时,北回归线上一圈什么时候日出?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/10 19:03:04
太阳直射北回归线时,北回归线上一圈什么时候日出?

太阳直射北回归线时,北回归线上一圈什么时候日出?
太阳直射北回归线时,北回归线上一圈什么时候日出?

太阳直射北回归线时,北回归线上一圈什么时候日出?
这个问题完全没有必要想的像上面那位说得那么复杂,高中知识完全可以搞定.
请看下面三幅图.
第一幅是阳光直射北回归线时的情景.北回归线的纬度为23°27′N.北极圈内为极昼,南极圈内为极夜.A为北回归线和晨昏线交点,B是A在赤道平面内的投影.O是地心,过B作BC垂直O与赤道和晨昏线交点的连线于C.
第二幅图是三维图,可以显示这几个点的位置关系.
第三幅图是从北极上空看到的图像,左侧的月牙形区域内是黑夜,也就是说A点就是北回归线上日出的那一点.
下面开始计算:
设地球半径为R,则有BO=Rcos23°27′,AB=Rsin23°27′
也就有BC=Rsin23°27′*tan23°27′
那∠BOC=arcsin(BC/BO)
       =arcsin(Rsin23°27′*tan23°27′/Rcos23°27′)
       ≈10°50′44〃
我们都知道一天有24小时,如果一天昼夜平均分的话就是早上6点日出,晚上18点日落.那么这个10°50′44〃在一周360°中对应的时间大约是0.723小时,也就是43.3分钟,早上6点往前推43.3分钟,也就是5:17左右.
也就是说太阳直射北回归线时,北回归线上日出时间大约是5:17.
这是理论上的值,事实上还有很多具体条件需要考虑……

北回归线是纬线,从地理学上我们知道,地球公转在南北回归线之间,纬线决定季节,地球自转的经线决定时区,也就是说南半球夏季的时候,北半球是冬季,东半球白天的时候,西半球是夜晚,太阳直射北回归线的时候,季节上我国属于夏季。地球的公转与自转变化,形成了各季节日出日落时间的差别
日出与此有关:
经度的影响:同一纬度相同高度,经度越大(越靠东边),日出越早,经度每增加1度,日出时间提前4分钟(...

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北回归线是纬线,从地理学上我们知道,地球公转在南北回归线之间,纬线决定季节,地球自转的经线决定时区,也就是说南半球夏季的时候,北半球是冬季,东半球白天的时候,西半球是夜晚,太阳直射北回归线的时候,季节上我国属于夏季。地球的公转与自转变化,形成了各季节日出日落时间的差别
日出与此有关:
经度的影响:同一纬度相同高度,经度越大(越靠东边),日出越早,经度每增加1度,日出时间提前4分钟(西经情况相反)。
纬度的影响:相同经度和高度,纬度不同日出时间也不同。在秋分之后到次年春分这段时间内,纬度越低,日出越早;在春分至秋分这段时间内,纬度越高,日出越早。因1月1日处在秋分至春分时段,所以,在同一经度和高度时,纬度越低,日出越早。

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高中知识能求出这些?我想恐怕是不行的,倒是有一种典型的错误的计算方法可以算出一个错误的答案。
就是在太阳直射北回归线的时候,北回归线观测那天太阳从正东升起,正西落下,那它运行的轨迹被地平圈平分,这样的话白昼只占一半,就是太阳在6时升起,18时落下。
我想高中的天文要能走到这一步,也没有什么人会传什么NIBRIU,两个月亮之类不搭调的东西了,现在我们高中天文普及的程度连这个程度都不到...

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高中知识能求出这些?我想恐怕是不行的,倒是有一种典型的错误的计算方法可以算出一个错误的答案。
就是在太阳直射北回归线的时候,北回归线观测那天太阳从正东升起,正西落下,那它运行的轨迹被地平圈平分,这样的话白昼只占一半,就是太阳在6时升起,18时落下。
我想高中的天文要能走到这一步,也没有什么人会传什么NIBRIU,两个月亮之类不搭调的东西了,现在我们高中天文普及的程度连这个程度都不到。
况且这还是一个错误的答案。问题出在天体周日运动的轨迹并不是和地平圈垂直。请楼主参照下面的图片。
http://image.baidu.com/i?ct=503316480&z=0&tn=baiduimagedetail&word=%D6%DC%C8%D5%D4%CB%B6%AF&in=1757&cl=2&lm=-1&pn=47&rn=1&di=24221107065&ln=1&fr=&ic=&s=0&se=&sme=0
要解释这个问题,需要用到球面三角的知识,高等数学我已经接触过了,并且以不错的成绩学完了这门课程,但是我还没有碰到过任何和球面三角相关的知识。
直接说结论吧,天体升起的时候的时角C和天体的赤纬A,观测点的地理纬度B有着如下关系:
cosC=-tgAtgB
可得C=100.89°,就是说明天体从升起到中天需要经过100.89°的运动,也就是6.72h(一小时运动15°),也就是太阳在5h16m升起。
还有两个误差修正,第一是地方时和北京时间的修正,第二个是真太阳时和平太阳时的修正。
总之,楼主这个问题不是一个简单的问题,我已经是一名在校大学生了,在我高中阶段学到的知识,绝对不可能解决得了这个问题。

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