由于地球不停地自西向东自转，因此我们在地球上看太阳东升西落，这就是太阳视运动。
1.太阳直射北半球时，除极昼极夜的地区，全球其他地方太阳都是东北升西北落。（极昼地区太阳正北升正北落,正午太阳总在正南）。
2.太阳直射南半球时，除极昼极夜的地区，全球其他地方太阳都是东南升西南落。（极昼地区太阳正南升正南落，正午太阳总在正北）。
3.太阳直射赤道时：晨线和经线重合，纬线和太阳光线平行，太阳在晨线正东方，在昏线的正西方，故太阳正东升，正西落。
无论是北半球还是南半球，同一日期日出日落方位相近，如下表所示：
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春分日(3月21日前后)至秋分日(9月23日前后)
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春分日(3月21日前后)或秋分日(9月23日前后)
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秋分日(9月23日前后)至次年春分日(3月21日前后)
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综合思维昼长与日出日落时间
在北半球，昼越长，日出越早，日落越晚，日出日落的位置越偏北，太阳视运动的弧度越大；反之，在北半球昼越短，日出越晚，日落越早，日出日落位置越偏南，太阳视运动的弧度越小。
1.太阳直射点位于观测者以南时，该地正午太阳位于正南方向。
2.太阳直射点位于观测者以北时，该地正午太阳位于 正北 方向。
特殊地区太阳视运动轨迹
1.赤道上的太阳是运动图
2.极点上的太阳视运动图
3.刚好出现极昼的视运动图
日出日落方位与昼夜长短变化的关系（北半球）
①在春秋分日，全球各地太阳从正东升起，正西落下。因此日出时日影朝西，日落时日影朝东。
②北半球夏半年，太阳直射北半球，全球各地(极昼极夜区域除外)太阳从东北方升起，西北方落下，因而日出时日影朝向西南，日落时日影朝向东南。
③北半球冬半年，太阳直射南半球，全球各地(极昼极夜区域除外)太阳从东南方升起，西南方落下，因而日出时日影朝向西北，日落时日影朝向东北
始终在观测者所见太阳方位的相反方向。
取决于太阳直射点的位置。太阳直射点以北的地区正午日影朝向正北，以南的地区朝向正南（极点除外，极夜地区正午无日影）。不同地区分布如下：
（1）回归线以外的地区（极点除外）：北回归线以北地区，一年中正午日影都朝向正北。南回归线以南地区，一年中正午日影都朝向正南。
（2）回归线之间的地区：
①太阳直射地区，正午日影缩为零（或正午日影与物体重合）。
②赤道上一年中正午日影大约半年朝向正北，半年朝向正南。
③赤道到北回归线之间的地区，一年中正午日影朝向正北的时间多于朝向正南的时间；赤道到南回归线之间的地区，一年中正午日影朝向正北的时间少于朝向正南的时间。
（3）极点：北极点极昼期正午日影都朝向正南，南极点极昼期正午日影都朝向正北。
3. 日出日落时的日影朝向
（1）太阳直射北半球时：无论南北半球，日出时的影子都朝向西南方，日落时的影子都朝向东南方。
（2）太阳直射南半球时：无论南北半球，日出时的影子都朝向西北方，日落时的影子都朝向东北方。
（3）太阳直射赤道时：全球各地日出时的影子都朝向正西方，日落时的影子都朝向正东方。
1. 据日出、日落时日影的朝向，推知太阳直射半球
若日出时物体的影子朝向西南方，日落时物体的影子朝向东南方，则说明太阳直射北半球；若日出时物体的影子朝向西北方，日落时物体的影子朝向东北方，则说明太阳直射南半球；若日出时物体的影子朝向正西方，日落时物体的影子朝向正东方，则说明太阳直射赤道。
2. 据一天中日影朝向情况，推测当地地方时
日影朝向正北或正南时，当地的地方时为12时。
3. 据正午日影的朝向，推测观测点所在半球及大体纬度位置
（1）一年中在有白昼的时期，正午日影始终朝向正北方，则该地位于北回归线以北地区（北极点除外）或南极点。
（2）一年中在有白昼的时期，正午日影始终朝向正南方，则该地位于南回归线以南地区（南极点除外）或北极点。
（3）一年中正午日影一段时间朝向正南方，一段时间朝向正北方，则该地在南北回归线之间。
1. 一天中，日出、日落时的日影最长，正午时的日影最短。
2. 一年中，6月22日南半球有白昼期的地区正午日影达全年最长，北回归线及其以北地区达全年最短。12月22日北半球有白昼期的地区正午日影达全年最长，南回归线及其以南地区达全年最短。回归线之间的地区，太阳直射时，正午日影缩为零（或正午日影与物体重合），达全年最短。
1. 据一天中日影长短情况，推测观测点的地方时
如：日影达一天中最短时，当地地方时为12时。
2. 据一年中正午日影长短情况，推测观测点所在半球、季节等。
（1）6月22日正午日影达全年最长，该地在南半球，为冬季；达全年最短，该地在北回归线及其以北地区，为夏季。
（2）12月22日正午日影达全年最长，该地在北半球，为冬季；达全年最短，该地在南回归线及其以南地区，为夏季。
（3）非二至日正午日影缩为零（或日影与物体重合），该地在南北回归线之间，太阳直射该地。
（4）正午日影达全年最长，则该地处于冬季，且该日为该地所在半球的冬至节气。正午日影达全年最短（不为零），则该地处于夏季，且该日为该地所在半球的夏至节气。
在太阳光的照射下，物体总会有自己的影子（除太阳直射的情况），影子的朝向与太阳方位相关。同一时间在不同纬度地区，太阳方位是不同的；同一纬度地区在不同时间，太阳方位也是不一样的。因而影子的朝向存在日变化和季节变化。
一、同一地区在不同节气日影的朝向（以北半球为例）
（一）赤道地区“二分二至”日日影的朝向
在赤道地区，一年四季太阳都是垂直升起而又垂直落下，且太阳升落方位的纬度就是太阳直射的纬度。
（二）北回归线上“二分二至”日日影的朝向
在赤道至出现极昼极夜的纬度地区，纬度越高，太阳升落的方位偏移正东的角度越大。
（三）北极圈上“二分二至”日日影的朝向
在开始出现极昼的地区，太阳升落方位为正北，即东偏北90°。
（四）北极点“二分二至”日日影的朝向
在极昼期间，北极点上，由于太阳周日视平圈始终平行于地平圈，在一天中太阳高度没有变化，始终等于该日直射点的纬度，太阳只有方位变化而无升落，因而不存在升落方位问题。
在春分秋分日，极点昼夜平分，此时太阳高度为0°，刚好没入地平圈。
二、同一节气不同地区的日影的朝向（以南半球为例）
（一）“二分日”南半球不同地区日影的朝向
春分秋分日太阳直射赤道，全球昼夜平分，不同地区日出、日落的方位都是正东升、正西落（除南极点），并且随纬度的升高太阳视平圈与地平圈所成二面角由90°变为0°。即太阳高度由90°减为0°
（二）夏至日南半球不同地区日影的朝向
北半球夏至日太阳直射北回归线，南极圈及其以内出现极夜，赤道地区太阳从正东偏北23°26′垂直升起，从正西偏北23°26′垂直落下。纬度越高，偏移正东向北的角度越大，极夜时刚好日出日落方位收缩为一点，位于正北方。
（三） 冬至日南半球不同地区日影的朝向
北半球冬至日太阳直射南回归线，南极圈及其以内出现极昼，赤道地区太阳从正东偏南23°26′垂直升起，从正西偏南23°26′垂直落下。纬度越高，日出偏移正东向南的角度和日落偏移正西向南的角度越大，到极圈时刚好日出日落位于正南方。
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无日出日落，太阳都位于正北23°26′，日影都朝向正北
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地理试题中的太阳视运动
1.科考队员在北极点附近某处一天中不同时刻拍摄了太阳照片。太阳位于a所指位置时，拍摄者看到的太阳方位和他所在地的地方时分别是( )
2.北京时间7月14日3点20分世界杯决赛在里约热内卢(22°57'S,43°12'W)的球场正式开始,直播期间电视台播放雕像(位于山顶,高30米)拥抱太阳画面成功抢镜(图1为地理位置示意图,图2为直播画面)。据此完成下面两题。
（1）图中直升机航拍的可能拍摄地点是( )
（2）若在同一地点同一时刻再次拍摄同样场景,应选择的日期是( )
3.美国曼哈顿在每年特定时间,阳光会洒满所有西北—东南走向街道,呈现壮观的“曼哈顿悬日”美景。图1为5月28日其中一条街道——第42街日落时出现的景象,图2为曼哈顿呈棋盘式布局的街道。读图完成下面三题。
（1）在图示景观中,太阳位于当地的方位是( )
（2）再次出现图示景观的日期最可能是( )
（3）5月28日,曼哈顿第42街与日出时太阳光线的交角约为( )
4.(2018·天津文综)天津广播电视塔(简称“天塔”)高度约415米。读图文材料，回答（1）～（2）题。
（1）拍摄到该照片的时间(北京时间)最可能介于()
（2）拍摄到该照片的日期最可能介于()
答案：（1）B （2）C
解析：第（1）题，根据地面建筑物方位关系判断“天塔”影子指向西北方向，故当地地方时未过12时(天津经度接近东经120°，可以采用北京时间)；“天塔”影子较短，故接近正午时刻，B选项正确。北京时间5：00～7：00，“天塔”影子较长，而图中影子较短，A错误。北京时间12：00～14：00，“天塔”影子应指向东北方向，而图中影子指向西北方向，C错误。北京时间15：00～17：00，“天塔”影子较长，指向东北方向，而图中影子较短且指向西北方向，D错误。第（2）题，由上题可知，拍摄照片的时间在8：00～10：00，结合图中“天塔”与影子长度的比例关系可推断出，在日期上应该是接近夏至日的影子状况，故C选项正确。
5.(2017·天津文综)我国A市某中学学生发现，日落时旗杆影子的指向随日期而移动。结合图文材料，回答下题。
下列时段中，日落时杆影的指向由排球场逐渐移向篮球场的是()
A．惊蛰到立夏 B．立夏到小暑
C．白露到立冬 D．立冬到小寒
解析：日落时杆影指向排球场，说明太阳从西南面照射过来，直射点位于南半球；日落时杆影指向篮球场，说明太阳从西北面照射过来，太阳直射点位于北半球。日落时杆影的指向由排球场逐渐移向篮球场，说明日落太阳方位由西南方向西北方移动，太阳直射点由南半球向北半球移动。据二十四节气可知：惊蛰时，太阳直射点位于南半球，该地日落时旗杆的影子朝向东北；春分时，太阳直射点位于赤道，日落时旗杆的影子朝向正东；立夏时，太阳直射点位于北半球，该地日落时旗杆的影子朝向东南。因此从惊蛰到立夏这段时间，日落时杆影的指向由东北方向的排球场逐渐移向东南方向的篮球场，故本题选A。
6.(2018·全国文综Ⅰ)小明同学7月从重庆出发到贵州毕节旅游，收集到的相关高速公路信息如下图所示。据此完成下题。
小明若从重庆出发乘长途客车经遵义至毕节，为免受阳光长时间照射且能欣赏窗外风景，以下出发时间和座位较好的是()
A．6：00出发，左侧靠窗
B．8：00出发，右侧靠窗
C．10：00出发，左侧靠窗
D．12：00出发，右侧靠窗
解析：根据图示线路里程和平均限速推算可知，重庆经遵义至毕节整体向南行驶，全程约需5小时。7月太阳日出东北，正午正南，日落西北。因此，8：00出发，8：00～13：00期间太阳主要位于东南天空，阳光照射汽车左侧窗口，右侧靠窗可避免长时间暴晒。B正确。6：00出发，6：00～11：00期间太阳主要位于东北和东南天空，阳光照射汽车左侧窗口，因此左侧靠窗易长时间暴晒。A错误。10：00出发，10：00～15：00期间太阳主要位于东南和西南天空，阳光照射汽车左侧和右侧窗口，因此左侧靠窗也易暴晒。C错误。12：00出发，12：00～17：00期间太阳主要位于西南天空，阳光照射汽车右侧窗口，因此右侧靠窗易长时间暴晒。D错误。
7.[2018江苏卷]下图为某地二分二至日太阳视运动示意图。读图，回答（1）～（2）题。
（1）线①所示太阳视运动轨迹出现时的节气为()
（2）该地所属省级行政区可能是()
答案：（1）D （2）B
第（1）题，本题主要考查地球的运动，考查的地理核心素养是综合思维。由图中线①所示太阳视运动轨迹可知，日出东南，日落西南，太阳视运动轨迹最短，白昼最短，正午太阳高度最小，可推出该轨迹出现时的节气为冬至，D项正确；中间太阳视运动轨迹显示日出正东方，日落正西方，该轨迹出现时的节气为春分或秋分；最下面太阳视运动轨迹最长，白昼最长，正午太阳高度最大，该轨迹出现时的节气为夏至。
第（2）题，本题主要考查正午太阳高度计算和中国区域定位，以及综合思维、区域认知等地理核心素养。从三条太阳视运动轨迹看，正午时太阳都位于正南方向，显示该地在北回归线以北，A项错误；从图中可以读出，该地春分和秋分日时，正午太阳高度约为50°，据此通过正午太阳高度计算公式可算出该地纬度约为40°N，B项正确；省级行政区赣和苏的最北点纬度都远小于40°N，C、D项错误。
8.(2017·全国卷Ⅱ)汽车轮胎性能测试需在不同路面上进行。芬兰伊瓦洛(位置见下图)吸引了多家轮胎企业在此建设轮胎测试场，最佳测试期为每年11月至次年4月。据此完成下题。
在最佳测试期内，该地轮胎测试场()
A．每天太阳从东南方升起
B．有些日子只能夜间进行测试
C．经常遭受东方寒潮侵袭
D．白昼时长最大差值小于12时
解析：[B对：11月至次年4月，太阳大多数时间直射南半球，结合纬度可知，该地会出现极夜现象，因此进行轮胎测试有些日子只能在夜间进行。A错：当该地出现极夜现象时，无日出、日落现象。C错：寒潮主要是由高纬度向低纬度蔓延，因此该地经常受北方寒潮侵袭。D错：3月21日前后到4月，该地昼长夜短，因此白昼时长大于12小时，极夜期间白昼时长为0，因此最大差值应大于12小时。]
9.[2015·福建卷，11]某摄影爱好者在图中广袤草原上拍摄的“日出”美景。读图完成下题。
摄影爱好者拍摄“日出”美景的方向和北京时间分别是()
A．东南 7月1日06时
B．东北 7月1日06时
C．东北 1月1日12时
D．东南 1月1日12时
解析：7月份太阳直射点位于北半球，太阳日出东北，日落西北；1月份太阳直射点位于南半球，太阳日出东南，日落西南，所以A、C选项都不正确。该区域位于赤道附近，日出时间约为当地6时左右；且该区域位于30°E附近，比北京时间晚6个小时左右，故日出时的北京时间为12时左右，所以D选项正确。
(2016·天津)2011年7月17日，我国南极中山站(69°22′S，76°22′E)越冬科考队的队员们迎来了极夜后的第一次日出。据材料回答10、11题。
10.当中山站“第一次日出”时，若在天津观测太阳，太阳位于观测者的( )
A．东北方向 B．东南方向
C．西北方向 D．西南方向
11.中山站极夜持续的时间是( )
A．30天左右 B．50天左右
C．70天左右 D．90天左右
解析 第10题，中山站位于南极圈内，极夜后的“第一次日出”为该日昼长由前一天的0小时到大于0小时，即76°22′E的地方时为12：00，则可推算出天津(约120°E)的地方时约为15：00，此时太阳应位于观测者的西南方向，D项正确。
第11题，根据太阳直射点的移动规律，6月22日前后为中山站极夜的中心日期，从材料中可知极夜的结束日期为7月17日，则可算出中山站极夜的后半段有25天，故整个极夜持续时间为50天左右，B项正确。
(2019·海口模拟)据报道，某年3月9日，我国科考队员在中国北极黄河站(78°55′N，11°56′E)观看了极夜后的首次日出。据此完成12～14题。
12.当日，科考队员在黄河站看到日出时，北京时间约为
13.当日，日落于黄河站的( )
14.据此推算，黄河站此次极夜开始的时间约在前一年的
第12题，根据材料“首次日出”，说明是太阳刚好升起，就得落下，应该为当地地方时的12：00，黄河站与北京时间的经度相差约为108°，时间差约为7小时12分，即北京时间约为19：12，D项正确。
第13题，在黄河站观看极夜后首次日出时，晨昏线应和78°55′N相切，切点过11°56′E，即11°56′E为12时，故该日黄河站夜长24小时，12时日出，12时日落，此时太阳在正南方地平面。
第14题，昼夜长短的变化规律和太阳直射点的移动规律是一致的，都有时间上的对称性。因此黄河站极夜结束时3月9日距春分日3月21日的时间应和极夜开始时距秋分日9月23日的时间相等，前者为春分前12天，则后者为秋分后12天，B项正确。
(2015·北京)2014年11月7日至12日APEC北京会议放假期间，河南省针对北京游客实行景区门票减免优惠。据此回答第15题。
15.放假期间( )
A．时值我国立冬到小雪之间
B．太阳直射点向赤道移动
C．黄山6时前日出东北方向
D．南极大陆极夜范围扩大
解析 本题考查地球运动。由题意可知，APEC北京会议放假期间为2014年11月7日至12日。此时太阳直射点位于南半球且向南回归线移动，B项错误；此时北半球为冬季，昼短夜长，故黄山6时后日出东南方向，C项错误；此时南极圈以内有极昼现象，且范围越来越大，D项错误；2014年11月7日立冬，11月22日小雪，A项正确。
广东省茂名市(约21.5°N)的小明家准备在某楼盘买房，楼是东西延伸，每户南北均有阳台；两栋楼的楼高均是51米，楼层高3米，楼间距如图所示，有一地面停车场(车位布置如图)。读图回答16～17题。
16．小明的爷爷怕冬季正午室内晒不到太阳，小明家最好买二栋的( )
17．小明的父亲想在停车场买一停车位(停车场长度与楼长一致)，现在只有甲、乙、丙、丁四个车位，他怕夏天车被晒时间太长，最好选择( )
A．甲车位 B．乙车位 C．丙车位 D．丁车位
【第16题】冬至日，茂名市正午太阳高度最小，若此日室内能见到阳光，则全年都能晒到太阳。冬至日该地正午太阳高度为45°，楼间距为30米，可知二栋21米以上房屋都能见到阳光(如图)；再结合楼层高度为3米，可判断小明家最好买二栋8楼及以上楼层。
【第17题】夏季大部分时间正午太阳位于正南方，图示停车场位于楼房北侧，因该地夏季太阳高度较大，停车位应靠近楼房，而中部被晒时间最短，故丁车位最好。
专家研究发现，英国巨石阵是一处古人天文观测遗址，在特定日期站在阵内的人可以看到日出、日落透过巨石缝隙的光线。图1为“巨石阵不同日期太阳光线示意图”，图2为“巨石阵景观图”。读图完成18～19题。
18．图中①②③④所示太阳光线中，代表冬至日日出的是( )
A．① B．② C．③ D．④
19．若⑤所示太阳光线代表某日日落，20天后的X日看到相同方位的日落，则X日可能是( )
【第18题】本题考查日出方位。冬至日日出方位应位于东偏南方向。结合图中右下角指向标，东南方向为②箭头，故选B。
【第19题】太阳此时日落西北，直射点在北半球，20天后看到相同方位的日落，说明直射点在北半球，且日期关于夏至日对称，故从6月22日往后推10天，为7月2日。
下面图2为位于合肥市(32°N,117°E)的要素大市场的照片，图1示意该大楼周边街道。该大楼在业内通常称为倒金字塔形状，从顶层到底层层叠有致，每层间面积均相应依次递减，外观呈现向内收缩30度左右的倾斜面。因为倾斜度的关系能完成适时阳光遮挡，从而自动为下一楼层形成一个人造阴影，避免强光直射办公室。据图文材料完成20～21题。
20．该大楼一年中正午全部处于阴影中的时间约( )
A．3个月 B．4个月
上图中汽车正在靠要素大市场一侧行驶，影子在车的右后方，则该照片可能是在何地何时拍摄的( )
A．扬子江路8：00 B．扬子江路18：30
C．徽州大道10：00 D．徽州大道14：00
【第20题】从材料中可知，该大楼外观呈现向内收缩30度左右的倾斜面，故太阳高度大于或等于60°时，整栋大楼处于阴影中，利用正午太阳高度的计算公式计算出太阳直射点在2°N以北时，全部处于阴影中，一个月太阳直射点大约移动8°，大约为五个半月。
【第21题】从合肥的纬度可知，物体的影子上午朝向西北，下午朝向东北。从图中可知，汽车右侧靠向大楼，如果是在扬子江路行驶，则应该是自西向东行驶，车影不可能出现在右后方，如果是在徽州大道行驶，则应该是自北向南行驶，车影在右后方，太阳应该在东南，应该是上午。
路灯是城市的一道亮丽风景，下图是“我国北方某城市的路灯景观图”。读图回答下题。
22．图中道路走向为( )
A．南北走向 B．东西走向 C．西南—东北走向 D．东南—西北走向
22.D 为了更好的利用太阳能，太阳能电池板应当与正午太阳光线垂直，故北方地区应朝向正南方向，所以道路应为东南－西北走向，故选D。
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