赤道上每天都正东日出、正西日落吗

张　波

笔者在教学过程中经常发现，许多同学因赤道上全年昼夜等长。就误认为赤道上每天都是正东日出、正西日落，部分高中地理教师也这样认为，甚至一些地理刊物也刊登有这样观点的文章。那么，赤道上果真就是每天都正东日出、正西日落吗?

要解答这一问题，需要从太阳周日视运动轨迹说起。

因为地球始终自西向东自转，所以观察者看到的太阳每天总是从东方地平线上升起(即日出)、西方地平线上落下(即日落)，围绕天球作周日视运动(注意：由于地球在自转的同时又围绕太阳公转，所以太阳并非每天都是从正东方向升起、正西方向落下)。太阳在天球上的周日视运动轨迹始终为一个圆，叫周日圈。太阳的周日圈被地平圈分成两段弧，一段位于地平圈之上，称为昼弧，即观察者所看到的太阳在天空中的运动轨迹；另一段位于地平圈之下，是观察者看不到的太阳运动轨迹，称为夜弧。如果昼弧是优弧，则当地昼长夜短；如果夜弧是优弧，则当地昼短夜长；如果昼弧和夜弧等长，则当地昼夜等长。图1为北半球中纬度某地夏至日的太阳周日视运动轨迹。

太阳周日圈在天球上的位置因太阳直射点的纬度不同而不同，但总平行于天赤道。任意一天的太阳周日圈是该日太阳直射点所在的纬线圈相对于地球球心在天球上的投影圈(即把地球球心当作发光源，太阳直射点所在的纬线圈在天球上的投影圈)。图2为北极点上观察到的全年太阳周日圈示德图。图中天北极、天南极是指地轴向南北两个方向无限延伸与天球的两个交点。天赤道是地球赤道平面无限扩大，同天球相割而成的天球大圆。地平圈是通过地心，且垂直于当地铅垂线的平面无限扩大，同天球相割而成的天球大圆，它把天球分成可见和不可见两部分。由图2可看出太阳直射点越靠近赤道其周日圈越大，反之越小。

对于不同纬度的观察者来说，每天看到的太阳运动轨迹状况与当地的地平圈直接相关。图3为赤道上观察到的全年太阳周日圈示意图。由图3可知当观察者位于赤道上时，其对应的地平圈有以下特点：

1地平圈为过天南极、天北极的一个圆，且天北极和地平圈的正北方向重合，天南极和地平圈的正南方向重合，天赤道与地平圈的两交点为正东、正西方向。

2地平圈与任意一天的太阳周日圈都是垂直关系。

3地平圈平分任意一天的太阳周日圈。正是因为这一特点的存在，赤道上才全年昼夜等长。

4地平圈与太阳周日圈的交点，即太阳日出、日落的方位只有在二分日时才为正东、正西，其余日期都不为正东、正西。因此，赤道上并非每天都是正东日出、正西日落。

由图3可知赤道上全年日出日落方位变化规律应为：当太阳直射赤道时，即二分日时正东日出、正西日落；太阳直射北半球期间每天都东北日出、西北日落，而且太阳直射点越靠北，日出、日落的方位越偏北；太阳直射南半球期间每天都东南日出、西南日落。而且太阳直射点越靠南，日出、日落的方位越偏南。