王慶良

地球表面任一地點(南、北極點除外)的日出日落地平方位具有怎樣的時空變化規(guī)律?這是高中自然地理經(jīng)常涉及的一個重要問題。在教學(xué)實踐中，我運用簡易幾何圖形解析法，直觀系統(tǒng)地總結(jié)了這一規(guī)律，顯著地提高了學(xué)生的空間思維能力，收到了良好的教學(xué)效果。

一、北半球(0°<￠<90°N)的日出日落地平方位

如圖1所示，大圓代表天球，PP'代表天軸。QQ'代表天赤道，NS代表北半球某一地點的地平面，圓心O既代表該地點的觀測者，又代表該地地平面的正東或正西點(從北天極俯視，太陽周日視運動為順時針方向，故圖中QQ'與NS的里側(cè)交點代表正東點，外側(cè)交點代表正西點)。下面我們從幾個不同的時段對該地的日出日落地平方位進(jìn)行討論。

1.二分日的日出日落地平方位。二分日時，太陽直射赤道，太陽周日視運動軌跡qq'與天赤道QQ'重合(如圖1所示)，故該日的日出太陽(里交點)位于該地地平面的正東方，日落太陽(外交點)位于該地地平面的正西方。簡言之，二分日時，該地日出正東方向，日落正西方向。

2.北半球夏半年的日出日落地平方位。北半球夏半年時，太陽直射北半球，故、太陽周日視運動軌跡qq'位于天赤道QQ'以北(如圖2所示)，則qq'與NS的交點R位于圓心(觀測者)的東北方或西北方。即北半球夏半年時，該地日出東偏北方向，日落西偏北方向。

3.北半球冬半年的日出日落地平方位。北半球冬半年時，太陽直射南半球，故太陽周日視運動軌跡qq'位于天赤道QQ'以南(如圖3所示)，則qq'與NS的交點R位于圓心(觀測者)的東南方或西南方。即北半球冬半年時，該地日出東偏南方向，日落西偏南方向。

二、南半球(0°<￠<90°S)的日出日落地平方位

如4所示，SN代表南半球某一地點的地平面，圓心O既代表該地點的觀測者，又代表該地地平面的正東或正西點(從南天極俯視，太陽周日視運動為逆時針方向，故圖中QQ'與SN的里側(cè)交點代表正西點，外側(cè)交點代表正東點)。同樣我們可以從三個不同的時段對該地的日出日落地平方位進(jìn)行討論。

1.二分日的日出日落地平方位。二分日時，太陽直射赤道，太陽周日視運動軌跡qq'與天赤道QQ'重合(如圖4所示)，故該日的日出太陽(外交點)位于該地地平面的正東方，日落太陽(里交點)位于該地地平面的正西方。簡言之，二分日時，該地日出正東方向，日落正西方向。

2.北半球夏半年的日出日落地平方位。北半球夏半年時，太陽直射北半球，故太陽周日視運動軌跡qq'位于天赤道QQ'以北(如圖5所示)，則qq'與SN的交點R位于圓心(觀測者)的東北方或西北方。即北半球夏半年時，該地日出東偏北方向，日落西偏北方向。

3.北半球冬半年的日出日落地平方位。北半球冬半年時，太陽直射南半球，故太陽周日視運動軌跡qq'位于天赤道QQ'以南(如圖6所示)，則qq'與SN的交點R位于圓心(觀測者)的東南方或西南方。即北半球冬半年時，該地日出東偏南方向，日落西偏南方向。

三、赤道(￠=0°)的日出日落地平方位

若某地位于赤道上，則該地地平圈NS與天子午圈pp'重合(如圖7所示)，天赤道QQ'則與地平圈NS垂直，二者的交點代表正東或正西點。我們?nèi)匀粡娜齻€不同的時段對該地的日出日落地平方位進(jìn)行討論。

1.二分日的日出日落地平方位。二分日時，太陽直射赤道，太陽周日視運動軌跡qq'與天赤道QQ'重合(如圖7所示)，故該日的日出太陽(里交點)位于圓心(觀測者)的正東方，日落太陽(外交點)位于圓心(觀測者)的正西方。簡言之，二分日時，該地日出正東方向，日落正西方向。

2.北半球夏半年的日出日落地平方位。北半球夏半年時，太陽直射北半球，故太陽周日視運動軌跡qq'位于天赤道QQ'以北(如圖8所示)，則qq'與NS的交點R位于圓心(觀測者)的東北方或西北方。即北半球夏半年時，該地日出東偏北方向，日落西偏北方向(偏角大小與太陽直射點的地理緯度相等)。

3.北半球冬半年的日出日落地平方位。北半球冬半年時。太陽直射南半球，故太陽周日視運動軌跡qq'位于天赤道QQ'以南(如圖9所示)，則qq'與NS的交點R位于圓心(觀測者)的東南方或西南方。即北半球冬半年時，該地日出東偏南方向，日落西偏南方向。

綜上所述，地球表面任一地點(南北極點除外)的日出日落地平方位是由太陽直射點的緯度位置(半球位置)和所在地點的緯度位置共同決定的，它具有時空雙重變化的規(guī)律性，即：同一時間，它隨所在地點的緯度高低而不同，緯度位置越高，日出日落的地平偏角就越大，反之越小。同一地點，它隨太陽直射點的移動而變化：北半球夏半年(太陽直射北半球)時，全球(極點除外)各地日出東偏北方向，日落西偏北方向；北半球冬半年(太陽直射南半球)時，全球(極點除外)各地日出東偏南方向，日落西偏南方向；北半球二分日(太陽直射赤道)時，全球(極點除外)各地日出正東方向，日落正西方向；太陽直射點的緯度越高，日出日落的地平偏角也就越大；極圈及其以內(nèi)地區(qū)的日出日落地平偏角最大可達(dá)90°。

事實證明，作為一種特殊的地圖，簡易幾何圖形以其直觀性和邏輯性強等優(yōu)勢，在某些天文地理規(guī)律的探尋過程中往往發(fā)揮著其他方式無法取代的獨特作用。我們不妨運用此法，在教學(xué)實踐中進(jìn)行更多的有益嘗試，相信其在啟迪思維、增進(jìn)智慧的過程中能夠迸發(fā)出更加絢麗的火花。