一天中日影方向变化的判读

谢明

在高三复习中，一天中日影的变化是一个难点，学生觉得抽象难以理解。日影指太阳光照射物体形成的阴影。所以，要弄清楚日影的变化，首先就要理解一天中太阳所在的方位，再根据日影与太阳的关系来判断日影方向的变化。

一、太阳的方位

1.日出日落的方位。

通过光照图（图略），我们可以归纳出日出日落的方位。

①直射北半球，全球各地东北升，西北落（除极昼、极夜地区外）。

②直射南半球，全球各地东南升，西南落（除极昼、极夜地区外）。

③直射赤道，全球各地正东升，正西落（除极点外）。

④正好出现极昼的地方，北半球正北升，正北落，南半球正南升，正南落。

2.正午时太阳的方位。

正午时观察点与太阳直射点在同一条经线上，可以把直射点看作太阳所在的方位。如果观察点在直射点北边，那么太阳就在正南方向;反之，就在正北方向。总之，正午的太阳在正南、正北或正头顶。

二、日影与太阳的关系

1.日影长短：太阳高度角大时，日影短。所以，日影早晚长，正午短。

2.日影方向：始终与太阳方位相反。

三、日影方向变化判断方法

1.画出方位坐标，观察者（旗杆）位于坐标原点。

2.在图上标出日出、日落与正午时太阳的位置。

3.分别画出日出、日落与正午时的日影方向与长短，并用曲线连接日影末端。

四、典型例题

例1 6月22日，海口（20°N）一天中旗杆日影方向如何变化？

解析 ①该日太阳直射北半球，海口日出、日落方位分别是东北、西北;该日太阳直射北回归线，海口位于北回归线以南，所以正午时太阳位于正北方向。把太阳的位置标示在方位坐标上，如图1所示。

②用箭头绘制日出、正午、日落时日影的方向与长短，注意正午日影是一天中最短的。

③用曲线把日影末端连接起来。如图2可知，日影方向变化是西南—正南—东南。

例2 12月22日，南非開普敦（34°S）一天中旗杆日影方向如何变化？

解析 ①该日开普敦日出、日落方位分别是东南、西南;该日太阳直射南回归线，开普敦位于南回归线以南，所以正午时太阳位于正北方向。

②用箭头标出日出、正午、日落时日影的方向，注意正午日影是一天中最短的。

③用曲线把日影末端连接起来。如图3可知，该日开普敦日影变化方向是西北—正南—东北。

练习1 我国华北地区某学校操场有一垂直于地面的旗杆，请回答：

（1）一年中正午杆影始终指向当地的方向。当一年中正午杆影最短时，杆影一天中的方向变化规律是：，杆影长短变化规律是：

（2）将旗杆顶端的日影移动轨迹画在图6中。（A为旗杆的地面位置）