太阳直射点地理坐标的计算

一. 方法点拨

1. 太阳直射点经度的计算

①根据地方时计算

由于太阳直射点所在经线的地方时为12时，所以，地方时为12时的经线即为太阳直射点所在的经线，其经度数为太阳直射点的经度。

【例题】当北京时间为10时时，太阳直射点的经度为___________________。

【分析】北京时间10时，即120°E经线的地方时为10时，由此可推算出此时地方时为12时的经线的度数为150°E，故此时太阳直射点的经度为150°E。

②根据日照图计算

由于太阳直射点所在经线将昼半球平分，所以，在日照图中将昼半球平分的经线，即为太阳直射点所在的经线，其经度数为太阳直射点的经度。

【例题】图1（图中O点为极点）所示时刻，太阳直射点的经度为___________________。

图1

【分析】从图中可以看出，L经线将昼半球平分，故此时太阳直射在L经线上。根

据图中30°E经线和地球自转方向，可以推知L经线的度数为60°W，即此时太阳直

射点的经度为60°W（或西经60°）。

2. 太阳直射点纬度的计算

①根据特殊日期（二分二至日）计算

根据太阳回归运动的规律，当北半球夏至日（6月22日前后）时，太阳直射点的纬度为23°26”N；当北半球冬至日（12月22日前后）时，太阳直射点的纬度为23°26”S；当北半球春分日（3月21日前后）和秋分日（9月23日前后）时，太阳直射点的纬度为0°。

【例题】图2（图中阴影为黑夜）所示时刻，太阳直射点的纬度为___________________。

图2

【分析】根据图中黑夜范围，可以推断此时晨昏线（圈）与经线（圈）重合，故此时应为春分或秋分，太阳应该直射在赤道上，太阳直射点的纬度为0°。

②根据极昼、极夜的范围计算

如果北半球极昼范围最南界线为χ°（或南半球极夜范围最北界线为χ°），则此时太阳直射点的纬度为（90°－χ°）N；如果北半球极夜范围最南界线为χ°（或南半球极昼范围最北界线为χ°），则此时太阳直射点的纬度为（90°－χ°）S。

【例题】图3外圆纬度数为n，圆内为某日极昼分布的范围，中心为极点。此日，太阳直射的纬度为（ ）

图3

A. 北纬（90°－n） C. 南纬（90°－n）

C. 北纬（23.5°－n） D. 南纬（23.5°－n）

【分析】太阳直射点的纬度值应该是90°与出现极昼现象范围的最低纬度数之差，即为（90°－n）。从图中的经度递变规律可知，图中圆心为北极点，即北纬n度以北地区为极昼，故此时太阳直射在北纬（90°－n），A选项正确。

③根据正午太阳高度角计算

正午太阳高度角的计算公式为“

　　”，如果知道某地的地理纬度（

　　）和正午太阳高度角（H），就能根据公式计算出太阳直射点的地理纬度。要注意的是：由于太阳只能直射在南北回归线之间，所以

　　的取值范围在0°～23°26”之间。当

　　为正值时，则太阳直射点与某地位于同半球（北半球或南半球）；当

　　为负值时，太阳直射点与某地位于异半球。

【例题】图4是某日北京（北纬40°）当地太阳高度示意图。据图判断，此时太阳直射点的纬度为___________________。

图4

【分析】据图分析可知，此时太阳位于北京的正南方向，为北京正午时刻，此时太阳高度即为北京该日的正午太阳高度为60°。将有关数据（H＝60°，

　　＝40°）代入公式：60°＝90°－|40°－

　　|，得：

　　＝10°或

　　＝70°（舍去）。由于

　　＝10°，为正值，故此时太阳直射点与北京在同半球，即同位于北半球。所以，此时太阳直射点的地理纬度为10°N。

二. 真题赏析

例1. （2004年江苏卷）图5中阴影部分为夜半球。若此刻西半球为夜半球，太阳直射点的经度是（ ）

A. 东经 70° B. 东经 90° C. 西经 70° D. 东经 110°

图5

【分析】因为该图为西半球，故图的最右边经线为20°W，最左边经线为160°E，可见图的中间经线为110°W。又因为该图为夜半球，故图的中间经线地方时为0时，即110°W经线的地方时是0时，与110°W经线对应的经线（70°E）的地方时为12时。因为太阳直射点所在经线的地方时为12时，所以，太阳直射点的经度是70°E，A选项正确。

例2. （2004年上海卷）图6为地球某日太阳光照示意图，图中阴影部分为黑夜，其他地区为白昼。该日太阳直射点的纬度是___________。

图6

【分析】由图中北极圈以内为极夜、南极圈以内为极昼，可判断该日为12月22日，太阳直射在南回归线上。本题没有考查太阳直射点的经度，根据图中90°E经线将白昼平分，可知此时太阳直射在90°E经线上。

例3. （2004年天津卷）一天，我国某城市于北京时间4时30分日出，18时30分日落。该日太阳直射在（ ）

A. 北回归线 B. 南回归线

C. 赤道到南回归线之间 D. 赤道到北回归线之间

【分析】由日出、日落时刻计算出该日我国该城市的昼长为14小时（18时30分-4时30分），即昼长夜短，故太阳直射在北半球，D选项正确。

三. 实战演练

l. 图7中AB为晨昏线的一部分，C点地方时是3点。此时，太阳直射点的地理坐标为（ ）

A. 22°N，45°E

B. 22°N，135°W

C. 22°S，45°E

D. 22°S，135°W

2. 图8是以极点为中心的俯视图。图中PQ弧为晨线，P的地理坐标为（134°W，77°N）。此时，太阳直射点的地理坐标为（）

A. 13°N，46°E B. 13°S，46°E

C. 13°N，134°W D. 13°S，134°W

3. 图9是地球表面部分地区昼夜分布图。此时，太阳直射点的地理坐标是________________。

图9

4. 图10日历中所示夏至时刻是“北京时间”。今年夏至时分，太阳直射点的地理坐标是______________。

5. 图11是局部区域经纬网及太阳高度等值线（P点为90°）示意图。图示时刻，太阳直射点的地理坐标为___________。

6. 图12中心点为极点，阴影部分表示夜半球，且晨昏线与东西半球的分界线恰好吻合。此时，太阳直射点的地理坐标是______________。

图12

7. 图13为“半球经纬网”，其中虚线表示回归线和极圈，粗实线表示晨线，点线表示日期分界线。此时，太阳直射点的地理坐标是_____________。

［答案］

1. B 2. D 3. 0°，120°W

4. 23°26”N，155°15”E

5．20°N，116°E

6. 0°，70°E

7. 23°26”N，180°