李紅誠

[摘要]日影朝向與太陽相對于物體的方位正相反，判斷日影一年或某一天內(nèi)朝向（或太陽方位）變化的方法，可以通過圖解來分析。以北半球?yàn)槔?，太陽直射點(diǎn)以北地區(qū)夏半年某一天內(nèi)其日影朝向的上中下午的變化最復(fù)雜，容易誤判。采用圖解分析，直觀形象而準(zhǔn)確無誤。其他地區(qū)相關(guān)時段，依此類推，分別說明。

[關(guān)鍵詞]日影朝向太陽方位圖解說明

[中圖分類號]G633.55[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]16746058（2016）010127

日影朝向與太陽所在方位正相反，如何正確判斷日影朝向，實(shí)際上就是要先學(xué)會判斷太陽相對于物體的方位。一年之中，隨著太陽直射點(diǎn)的周年視運(yùn)動，正午太陽相對于地球上各地物體的南北朝向的變化顯然有一定規(guī)律可循。與此對應(yīng)，每一天之內(nèi)，太陽相對于物體方位的變化就更為復(fù)雜，但依然有一定的規(guī)律可循。只不過，有關(guān)日影朝向的判斷也就因此顯得更為復(fù)雜，本文試就此用圖示來分析說明。

日影朝向的正確判斷如下：

1.周年正午太陽高度為90°的緯線為界，以南地區(qū)中午日影朝南，以北地區(qū)日影朝北。

2.以北半球夏半年為例，一天之內(nèi)，除極晝區(qū)外，位于太陽直射點(diǎn)以北地區(qū)者，太陽高度角會在0°～90°區(qū)間變化，則6：00和18：00太陽高度必大于0°，上下午時段均因超過12小時，其相應(yīng)一天內(nèi)的日影朝向變化最為復(fù)雜，判讀時常容易出現(xiàn)誤區(qū)。正確的判斷技巧是：先找出太陽高度大于0°時，太陽所在正確方位，按日影朝向與之對應(yīng)相反來判斷即可。也即太陽因6：00前位于物體東北， 6：00為正東，6：00-12：00為東南，12：00為正南，12：00～18：00為西南，18：00為正西，18：00以后則為西北。即一天之內(nèi)的太陽方位變化依次分別是：東北、正東、東南、正南、西南、正西、西北，日影朝向相應(yīng)則為西南、正西、西北、正北、東北、正東、東南。

以下試用圖解來說明。

在北半球夏半年直射點(diǎn)以北地區(qū)（除極晝區(qū)外）上午太陽視運(yùn)動方位判斷圖示中（如下圖“上午”圖），上午其太陽視運(yùn)動方位變化依次為：東北、正東、東南。那么，對應(yīng)日影朝向變化依次為：西南、正西、西北。在“下午”圖示中，正確的太陽視運(yùn)動方位變化過程為：西南、正西、西北。對應(yīng)日影朝向變化為：東北、正東、東南。

上、下午日出與日落示意圖分別如下：

上午

下午

同時，也可采用建立天球坐標(biāo)系來圖解說明太陽周日視運(yùn)動及其相對于物體的方位變化、日影朝向變化，如圖所示：

圖中，太陽正是從物體的東北方位A處升起，直到視運(yùn)動至 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? B位置前，太陽視運(yùn)動AB弧段都處于物體的東北方位;到其正東邊B處時，時間為6：00整;6：00～12：00，太陽視運(yùn)動BC弧段位于物體的東南方位;12：00時，太陽所處C位置對應(yīng)物體的正南方位;12：00～18：00，太陽視運(yùn)動CD弧段位于物體的西南方位; 至D位置處，則對應(yīng)18：00整，為物體正西方位;最后一段視運(yùn)動DE弧段，均為物體的日落方位西北向。

這樣也顯得更直觀形象，更容易理解，因?yàn)楫?dāng)日太陽視運(yùn)動方位變化很清楚依次為：東北、正東、東南、正南、東南、正西、西北，與之對應(yīng)的西南、正西、西北、正北、西北、正東、東南則依次為物體日影朝向的方位變化過程。

但同樣是一天之內(nèi)，以北半球?yàn)槔?，太陽高度角?°～90°區(qū)間變化且位于太陽直射點(diǎn)以南地區(qū)者，則其6：00～12：00時段和12：00～18：00時段的太陽方向?qū)⒂峙c上述地區(qū)又有所不同：6：00～12：00，由于太陽視運(yùn)動方位周日都運(yùn)行在物體的偏北方位，故太陽方位便一直位于東北方位，正午是正北，下午改為西北;日影朝向剛好相反則為西南-南-東南變化過程。還有一種情況是，太陽直射點(diǎn)緯線位置，正午時因太陽位于物體的正上方，沒有物影，故無所謂日影朝向，那么刨除這個時間點(diǎn)，其他時段與位于直射點(diǎn)以南地區(qū)的太陽方位變化相同，日影朝向變化也一致。

春秋分日上、下午太陽方位的判斷一般不容易出錯，正確的太陽視運(yùn)動方位變化圖示如下：

日出圖：

日落圖：

從上圖容易發(fā)現(xiàn)，由于一天之中，全球晝夜平分，6：00全球各地正東方向日出，18：00正西方向日落。其間上、下午時段太陽分別處于物體的東南與西南方位，中午除直射點(diǎn)處無日影外，南北各地日影朝向相較上述情況更易判斷，這里不再贅述。如是物體位于南半球，則日影朝向的判斷方法可依此類推，只是方向又有所差異而已。

（責(zé)任編輯韋淑紅）