太阳视运动轨迹图
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2023年2月21日发(作者：清册)太阳视运动轨迹图解析
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全球全年太阳视运动轨迹图解析
很多人都对太阳视运动轨迹不是很清晰，它牵涉到影子朝向、太阳高度角
以及地方时的计算等知识，所以为大家所关注，这里就对全球任何纬度上全年
任何时刻太阳视运动一天之内的轨迹图进行比较详细的解析，希望对大家的理
解有所帮助。同时如有不对之处请各位指正，不胜感激。
一、前提知识储备
太阳视运动轨迹跟太阳直射点的位置有直接的关系，所以要把太阳视运动
轨迹弄清楚，首先要把教材上二分二至日太阳照射图弄明白。
N
S
S
NN
S
图1图2
图3
从上面三个图要清楚以下这些知识点：
1、与晨昏线相交的纬线上，日出日落时太阳高度角为零；反之没有与晨昏
线相交的纬线上，日出日落时太阳高度角不为零，如图1北极圈以北的纬线
上，图3南极圈以南的纬线上；
2、上面三个图既反映了地方时为12时的太阳高度角大小，也反映了地方时
为0时的太阳高度角大小；换个角度说，上面三个图既反映了地方时为12
时的太阳视方位，也反映了地方时为0时的太阳视方位。其中地方时为0时
的太阳视方位和太阳高度角对于在极昼范围以内的地方有意义；
3、有人有这样的误区“既然太阳光为平行光线，所以全球任何地点的太阳
视方位是相同的。”，这个观点错在没有考虑“地球表面为曲面”的因素。
图4
图5
通过比较图4和图5，相信可以走出上面提到的误区。
二、把握三种情况六个区域
由于太阳视运动轨迹跟太阳直射点的关系，所以我们只分析太阳直射赤
道、北半球、南半球这三种情况即可。
六个区域是根据太阳视运动轨迹的不同，把地球表面分为六个区域，分别
是：赤道、直射点与刚好出现极昼的纬线圈之间（为了方便，以下简称极昼
3
圈，反之简称极夜圈）、直射点与极夜圈之间、极昼圈、极昼圈与极点之间、
极点。
1、太阳直射赤道时
此时除了南北极点外，全球太阳视运动轨迹图基本一样，差别在于正午时太阳
高度角的大小不同。具体分析如下图：
E
W
NS
地平面
天穹
O
L1
L2
L3
012618
900
24
太阳高度
地方时
H1
H2
图6
图7
图6中曲线L1~L3就是太阳视运动日轨迹：除南北极点的任何地方，太阳从正
东升起，正西落下。曲线L1代表赤道上的太阳视运动轨迹，正午时太阳在头
顶，太阳高度角为90度，在图7中为曲线H1；曲线L2代表赤道与南极点之间
纬线上的太阳视运动轨迹，正午时太阳在正北，太阳高度角小于90度；曲线
L3代表赤道与北极点之间纬线上的太阳视运动轨迹，正午时太阳在正南，太阳
高度角小于90度。
此时南北极点太阳始终位于地平线上，太阳高度角一直为零。
2、太阳直射北半球时
012618
900
24
太阳高度
地方时
H1
H2
图9
H3
H4
图8
E
W
NS
地平面
天穹
O
L1
L2
L3
L4
L5
①赤道上太阳视运动轨迹如图8曲线L1，东北日出，西北日落，正午时太阳
位于正北；
②直射点与极昼圈之间太阳视运动轨迹如图8曲线L3，东北日出，西北日
落，正午时太阳位于正南；
4
③直射点与极夜圈之间太阳视运动轨迹如图8曲线L2，东北日出，西北日
落，正午时太阳位于正北；
④极昼圈上太阳视运动轨迹如图8曲线L5；
⑤极昼圈与极点之间太阳视运动轨迹如图8曲线L4；
⑥极点的太阳视运动轨迹为一个点，始终位于正南方的高空，几乎没有起落的
变化，如图9直线H4。
3、太阳直射南半球（情况与太阳直射北半球类似）
012618
900
24
太阳高度
地方时
H1
H2
H3
H4
E
W
NS
地平面
天穹
O
L1
L2
L3
L4
L5
①赤道上太阳视运动轨迹如图10曲线L1，日出东南，日落西南，正午时太阳
位于正南；
②直射点与极昼圈之间太阳视运动轨迹如图10曲线L3，东南日出，西南日
落，正午时太阳位于正北；
③直射点与极夜圈之间太阳视运动轨迹如图10曲线L2，东南日出，西南日
落，正午时太阳位于正南；
④极昼圈上太阳视运动轨迹如图10曲线L5；
⑤极昼圈与极点之间太阳视运动轨迹如图10曲线L4；
⑥极点的太阳视运动轨迹为一个点，始终位于正北方的高空，几乎没有起落的
变化，如图11直线H4。
注：
1、从刚好出现极昼现象的纬线（简称极昼圈）开始，到极点的范围内（包括极
昼圈，不包括极点），没有真正意义上的日出、日落，日出即日落，日落即日
出。而且都是正北（北半球）或正南（南半球）日出日落（一天之内太阳高度
角最小），正午时（一天之内太阳高度角最大）太阳位于正南（北半球）或正
北（南半球）。同时这个范围内（不包括极昼圈，包括极点）一天之内太阳高
度角的变化不再是从零开始。
2、太阳直射北半球时，除了一个地点——北极点和两个时刻——有极昼现象的
日出日落时刻外，北半球在一天之内的太阳视运动轨迹为：（以下时间均为地
方时）6时以前位于东北方，6时位于正东方，6时~12时位于东南方，12时
~18时位于西南方，18时位于正西方，18时以后位于西北方。
3、太阳直射南半球时，除了一个地点——南极点和两个时刻——有极昼现象的
日出日落时刻外，南半球在一天之内的太阳视运动轨迹为：（以下时间均为地
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方时）6时以前位于东南方，6时位于正东方，6时~12时位于东北方，12时
~18时位于西北方，18时位于正西方，18时以后位于西南方。