您现在的位置： 太阳直射点坐标的巧妙解法
作者：刘安桦 更新日期：2007-9-16 点击数： 等级：
我们学习地理时，经常会遇到“求太阳直射点的地理坐标”这样的问题，同学们总是感到无从下手。下面以两道典型例题来说明一下解题的基本思路，希望能对同学们有所帮助。
例1.下图为“西半球侧视图”，若西半球和夜半球完全吻合，则此时太阳直射点的地理坐标是＿＿＿＿＿＿＿＿；此时太阳直射点向南移，则北半球进入＿＿＿＿＿季。
【解题思路】直射点的纬度求法与昼夜情况相关。①我们可以根据特殊日期（“二分二至”日）进行计算，当全球昼夜平分时，则为“二分”日，直射点纬度为0°；②当北极圈及其以北地区出现极昼（即南极圈及其以南出现极夜）时，太阳直射点纬度为23°26′N；③当北极圈及其以北出现极夜（即南极圈及其以南地区出现极昼)时，直射点纬度为23°26′S。
若图中所示的不是特殊日期，纬度求法可参看例2中的点拨。
直射点的经度求法通常和时间联系在一起。直射点的地方时为12：00，只要求出地方时为12：00的经线度数即可。计算时间的方法一般有两种，第一种方法是：已知平分昼半球的经线上的地方时是12：00，平分夜半球的经线上的地方时是24：00或0：00，然后求出地方时为12：00的经线度数。第二种方法是：根据“晨线和赤道的交点的地方时为6：00，昏线和赤道的交点的地方时为18：00”，求出地方时为12：00的经线度数。
【点拨】第一步，根据解题思路和已知条件“西半球和夜半球完全吻合”，即全球昼夜平分，我们可知太阳直射点纬度为0°。
第二步，该图是整个夜半球，根据“平分夜半球的经线上的地方时为24：00或0：00”得知NCS经线上地方时为24：00或0：00，则对面经线上地方时为12：00。只要求出NCS经线的经度，即可推出12：00所在经线的度数。因该图为西半球，所以经线NAS的度数为160°E，经线NBS的度数为20°W,经线NCS与经线ＮＡＳ的度数相差90°，则经线NCS的度数为110°W,对面的经线度数为180°-110°=70°E。直射点地理坐标为（0°，70°E）。因直射点向南移，所以北半球进入秋季。
例2.图中阴影部分为18日，其余为19日，涂黑部分刚好是极夜范围，A处见到北极星的高度为70°。此时太阳直射点的地理坐标是（ ）
【点拨】第一步：纬度求法
该图所示为非特殊日期。A处及其以北地区出现极夜，A处纬度为70°N（原因参看后面说明①）。又因为南北半球出现极昼（或极夜）的最低纬度与太阳直射点纬度互余（见后面说明②），所以该图所示太阳直射点纬度=90°-70°=20°S（因北极点出现极夜，直射点应在南半球）。
第二步：经度求法
求经度时，仍然遵循“时间和经度相关”的原则，只要求出地方时为12：00经线的度数即可。
由题意可知，图中经线NBS和NDS为两条日界线（即为自然日界线和人为日界线）。因为人为日界线（即180°经线）西侧为东12区，应为“今天”；东侧是西12区，应为“昨天”，由图上可看出经线NBS以西为19日，即“今天”，以东为18日，即“昨天”，所以经线NBS为180°经线，则NDS经线为自然日界线（时间确定为24：00或0：00），经度为120°W（因它位于180°经线以东且相差60°）。自然日界线对面经线上的时间为12：00，即太阳直射点经度=180°-120°W=60°E。综上所述，该题答案为（20°S,60°E）。
【说明①】如图所示，已知M点为北半球上一点，∠D为M点的地理纬度，∠B为站在M点看北极星的高度，求证：∠B=∠D
证明：如图，北极星位于地轴向北方向的延长线上，则北极星光线与地轴平行，所以∠A=∠C（同位角相等)
即北半球某地看北极星的高度（∠B）等于该地的地理纬度（∠D）。
例2中A点看北极星的高度为70°，则A点纬度为70°N。
【说明②】如图所示，已知A点及其以北出现极夜现象,∠1为A点纬度，（即出现极夜最低纬度），B点为太阳直射点，∠2为B点纬度，求证：∠1+∠2=90°（即出现极昼极夜的最低纬度与直射点纬度互余）。
证明：如图，太阳光直射在B点，AE为晨昏线，则BO垂直于晨昏圈所在平面，即BO⊥AE,所以∠AOB=90°，即∠1+∠2=90°，即出现极夜（极昼）的最低纬度与直射点纬度互余。
巩固练习：
1.读下图，阴影部分为夜半球，此时太阳直射点的位置大约在（ ）
A.11°05′N 168°04′W
B.23°26′N 168°04′W
C.23°05′S 168°04′E
D.11°05′S 168°04′E
2.下图所示为全球某个日期，曲线ABC上的太阳高度为0°。此刻太阳直射点的地理坐标为（ ）
A.10°N 0° B.20°N 0°
C.20°N 180°D.10°N 180°
答案及提示：第1题，由题意可知，78°55′N及其以北出现极昼，直射点纬度
例1.下图为“西半球侧视图”，若西半球和夜半球完全吻合，则此时太阳直射点的地理坐标是＿＿＿＿＿＿＿＿；此时太阳直射点向南移，则北半球进入＿＿＿＿＿季。
【解题思路】直射点的纬度求法与昼夜情况相关。①我们可以根据特殊日期（“二分二至”日）进行计算，当全球昼夜平分时，则为“二分”日，直射点纬度为0°；②当北极圈及其以北地区出现极昼（即南极圈及其以南出现极夜）时，太阳直射点纬度为23°26′N；③当北极圈及其以北出现极夜（即南极圈及其以南地区出现极昼)时，直射点纬度为23°26′S。
若图中所示的不是特殊日期，纬度求法可参看例2中的点拨。
直射点的经度求法通常和时间联系在一起。直射点的地方时为12：00，只要求出地方时为12：00的经线度数即可。计算时间的方法一般有两种，第一种方法是：已知平分昼半球的经线上的地方时是12：00，平分夜半球的经线上的地方时是24：00或0：00，然后求出地方时为12：00的经线度数。第二种方法是：根据“晨线和赤道的交点的地方时为6：00，昏线和赤道的交点的地方时为18：00”，求出地方时为12：00的经线度数。
【点拨】第一步，根据解题思路和已知条件“西半球和夜半球完全吻合”，即全球昼夜平分，我们可知太阳直射点纬度为0°。
第二步，该图是整个夜半球，根据“平分夜半球的经线上的地方时为24：00或0：00”得知NCS经线上地方时为24：00或0：00，则对面经线上地方时为12：00。只要求出NCS经线的经度，即可推出12：00所在经线的度数。因该图为西半球，所以经线NAS的度数为160°E，经线NBS的度数为20°W,经线NCS与经线ＮＡＳ的度数相差90°，则经线NCS的度数为110°W,对面的经线度数为180°-110°=70°E。直射点地理坐标为（0°，70°E）。因直射点向南移，所以北半球进入秋季。
例2.图中阴影部分为18日，其余为19日，涂黑部分刚好是极夜范围，A处见到北极星的高度为70°。此时太阳直射点的地理坐标是（ ）
【点拨】第一步：纬度求法
该图所示为非特殊日期。A处及其以北地区出现极夜，A处纬度为70°N（原因参看后面说明①）。又因为南北半球出现极昼（或极夜）的最低纬度与太阳直射点纬度互余（见后面说明②），所以该图所示太阳直射点纬度=90°-70°=20°S（因北极点出现极夜，直射点应在南半球）。
第二步：经度求法
求经度时，仍然遵循“时间和经度相关”的原则，只要求出地方时为12：00经线的度数即可。
由题意可知，图中经线NBS和NDS为两条日界线（即为自然日界线和人为日界线）。因为人为日界线（即180°经线）西侧为东12区，应为“今天”；东侧是西12区，应为“昨天”，由图上可看出经线NBS以西为19日，即“今天”，以东为18日，即“昨天”，所以经线NBS为180°经线，则NDS经线为自然日界线（时间确定为24：00或0：00），经度为120°W（因它位于180°经线以东且相差60°）。自然日界线对面经线上的时间为12：00，即太阳直射点经度=180°-120°W=60°E。综上所述，该题答案为（20°S,60°E）。
【说明①】如图所示，已知M点为北半球上一点，∠D为M点的地理纬度，∠B为站在M点看北极星的高度，求证：∠B=∠D
证明：如图，北极星位于地轴向北方向的延长线上，则北极星光线与地轴平行，所以∠A=∠C（同位角相等)
即北半球某地看北极星的高度（∠B）等于该地的地理纬度（∠D）。
例2中A点看北极星的高度为70°，则A点纬度为70°N。
【说明②】如图所示，已知A点及其以北出现极夜现象,∠1为A点纬度，（即出现极夜最低纬度），B点为太阳直射点，∠2为B点纬度，求证：∠1+∠2=90°（即出现极昼极夜的最低纬度与直射点纬度互余）。
证明：如图，太阳光直射在B点，AE为晨昏线，则BO垂直于晨昏圈所在平面，即BO⊥AE,所以∠AOB=90°，即∠1+∠2=90°，即出现极夜（极昼）的最低纬度与直射点纬度互余。
巩固练习：
1.读下图，阴影部分为夜半球，此时太阳直射点的位置大约在（ ）
A.11°05′N 168°04′W
B.23°26′N 168°04′W
C.23°05′S 168°04′E
D.11°05′S 168°04′E
2.下图所示为全球某个日期，曲线ABC上的太阳高度为0°。此刻太阳直射点的地理坐标为（ ）
A.10°N 0° B.20°N 0°
C.20°N 180°D.10°N 180°
答案及提示：第1题，由题意可知，78°55′N及其以北出现极昼，直射点纬度
