极昼范围的太阳视运动规律

    春秋二分日全球各地昼夜等长，除这两天外，极地地区会出现极昼或极夜现象，且出现极昼或极夜的最低纬度与太阳直射点的纬度是90度互余关系。在不同的地点、不同季节，太阳的视运动的情况也不同。当太阳直射在北半球时，太阳光线与纬线圈平面成偏北23°26′的夹角，除极昼、极夜地区外，都是东北方向升起，西北方向落下；当太阳直射在南半球时，太阳光与纬线圈平面成偏南23°26′的夹角，除极昼、极夜地区外，都是东南方向升起，西南方向落下。那么极昼地区的太阳的周日视运动是怎样的呢？下面分三种情况介绍如下：

    1、极昼最低纬度的太阳视运动

    在极昼的最低纬度上，太阳高度的周日变化是这样的：一日开始时（即地方时0：00），太阳位于当地地平线上（如果是北半球，太阳位于正北方向，如果是南半球，太阳位于正南方南半球？），太阳高度角为0°，之后逐渐增大至当地正午时，达一日最大值，此时正午太阳高度角为太阳直射点纬度的两倍，而后逐渐变小，至该日结束时，太阳又落到当地地平线上，太阳高度又变成了0°。

    如图1所示，⊙O为当地的地平线，带有箭头的虚线圈为太阳该日的视运动路线，两个圆在N处相切，表明O点该日刚好出现极昼。0点时，太阳位于当地正北方向的地平线上，其后，太阳高度逐渐增大，到A时达一天最大值，此时的太阳高度就是该日的正午太阳高度，因为太阳直射点的纬度与发生极昼现象的最低纬度互余，将φ+δ=90°代入公式可得H=90°-∣φ-δ∣=90°-|90°-δ-δ|=2δ，所以该日正午太阳高度数值为太阳直射点纬度的两倍。

    2、极点上的太阳视运动

    极点上，一日24小时太阳始终位于天空某一高度（即一日的开始、正午、及一日的结束，太阳高度角一样大，为太阳直射点的纬度数）没有变化。

如图2所示，⊙O为当地的地平圈，带有箭头的圆圈为太阳该日的视运动路线，该日太阳始终位于天空某一高度，该高度为太阳直射点的地理纬度。如果是北极点，太阳的周日视运动的方向为顺时针方向，如果为南极点，则太阳的视运动的方向为逆时针方向。

    3、极点与极昼的最低纬度之间地区的太阳视运动

    在极点与极昼的最低纬度之间时，一日开始时太阳已位于地

平线上a高度，a值等于该地与极昼的最低纬度的纬度差，纬度相差几度，一日开始时的太阳高度角就是几度（例如，当极昼的最低纬度出现在80°N时，85°N某地一日开始时的太阳高度就是5°），之后，太阳高度逐渐增大，至当地正午时达一日最大值，正午过后逐渐减小，一直到该地这一日结束时，太阳仍落于地平线之上一定高度，太阳高度大小与这一日开始时一样大。

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