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地方时6时太阳一定位于正东方吗
程良安
(湖北省大冶市第一中学)
由太阳周日视运动规律易知,
当太阳直射北半球时,全球太阳东北升西北落,北半球日出时间(地方时)早于6:00。同理,当太阳直射南半球时,全球太阳东南升西南落,南半球日出时间(地方时)早于6:00。
地方时6:00的太阳方位自然成为一个人们关注而又困惑的问题。
由于太阳直射赤道时,全球太阳正东升正西落,且各地日出时间均为地方时6:00。因此,不少人错误地认为:夏半年,太阳日出东北,北半球日出时间早于6:00,那么经过一段时间的运行,在地方时6:
00,太阳刚好由东北运行到正东位置。
果真如此吗?一、地方时6:00时太阳方位的定性分析(以北半球夏半年为例)1.北半球温带和寒带地区要确定地方时6:00太阳的方位,先得确定地方时6:00太阳在周日视运动轨迹上的位置。然后作出这个位置在地平圈上的垂直投影,就可以确定地方时6:00太阳的方位了。
图1为北半球温带地区,二分日与夏至日太阳周日视运动示意图。ESWN 为地平圈,E 、S 、W 、N 分别表示东、南、西、北四个方位。O 为观察点。弧EDW 为二分日太阳视运动轨迹。弧ABC 为夏至日太阳视运动轨迹,O 1为夏至日太阳视运动轨迹的中心。
北极星B
D S
W C
N
A O 1
E 1
E
O W 1图1
过O 1作EW 的平行线交弧ABC 于E 1、W 1,E 1W 1平分该日太阳视运动轨迹,故E 1、W 1分别表示当地时间6:00和18:00的太阳位置。
如果将E 1、W 1垂直投影到地平圈上,它们的投影明显分别位于东北和西北方,而不是正东方和正西方。
同理可知,南半球温带和寒带地区,夏半年,6:00和18:00
的太阳方位分别为东南和西南,
不在正东方和正西方。2.北半球热带地区北半球热带地区(含赤道地区),夏至日太阳视运动轨迹如图2、图3(为赤道地区)。
N
S
B 天顶
北极星
A
A 1
B 1
O C
C 1W E
N
北极星天顶
B S
C W
A E
O 图2
图3:赤道地区
在直射点的纬度高于当地纬度的情况下,
北半球热带地区正午太阳均位于天顶以北,太阳在一天当中根本到达不了正东方,阳可以到达正东方,
如图2中A 1-B 1-C 1-A 1。赤道地区,除二分日外,其余日期,太阳都到达不了正东方,如图3所示。
二、地方时6:00时太阳方位的定量计算
以北半球温带地区夏半年情况为例。计算时忽略地球公转过程中日地距离的变化。
北极星
N
S
B
W
C O 2
W 1
E
E 1
A O 1δ
φ
W 1a
O
图4
去掉图1中二分日视运动轨迹,如图4,连接OB ,作O 1在地平面上垂直投影O 2,作W 1在地平面上的垂直投影W 1a ,连接
OW 1a 。∠WOW 1a 即为地方时18时的太阳方位角,
此角与地方时6时太阳方位角大小相等。
设天球半径为R ,δ为太阳直射点的纬度,φ为观察点的纬度。由几何关系易知:∠WOW 1a =∠OW 1a O 2在直角三角形OO 2W 1a 中,tan ∠OW 1a O 2=OO 2/O 2W 1a …①在直角三角形OO 1O 2中,OO 2=OO 1cos φ…②在直角三角形OO 1B 中,OO 1=OB sin δ=Rsin δ…③E 1W 1平等于地平面,O 2为O 1在地平面上垂直投影,W 1a 为W 1在地平面上的垂直投影,故有:O 2W 1a =O 1W 1=O 1B =R cos δ…④
由①②③④得:
tan ∠WOW 1a =tan δcos φ
∴地方时18时太阳方位为,西偏北arctan (tan δcos φ)同理:地方时6时太阳方位为,东偏北arctan (tan δcos φ)。
同理:冬半年,地方时6时,太阳方位为东偏南arctan (tan δcos φ),
地方时18时,太阳方位为西偏南arctan (tan δcos φ)。
特殊情况:(1)二分日,δ=0°,tan δ=0,arctan (tan δcos φ)=0,地方时6时和18时太阳分别位于正东和正西。
(2)赤道地区,任何日期,φ=0°,cos φ=1,arctan (tan δcos φ)=δ,地方时6时(日出)和18时(日落)太阳方位角等于直射点的纬度。
三、太阳位于正东方的时间计算要计算太阳位于正东方的时间,先得确定太阳在周日视运动轨迹上位于正东方的位置。
北极星
天顶B δ
于正S
N
C
W
W 1
O
φ
O 2
O 1E 1
A W 2
E E 2
O 3
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如图5,由图4,连接天顶与观察点,交O1B于O3,过O3作E2W2,使E2W2∥E1W1。
由几何关系易知,E2W2∥EW,且与EW共面,该面垂直于地平面,故:E2、W2即为太阳位于正东、正西的位置。
E1为太阳6:00位置,E2为太阳位于正东方的位置,只要求出∠E1O1E2的大小,即可确定太阳位于正东方时的地方时。
在视运动轨道平面上,太阳运行的角速度为15°/小时。
设∠E1O1E2为α,太阳位于正东方的地方时为6+α/15°
在直角三角形E2O3O1中,∠O1E2O3=∠E1O1E2=α,sinα=O1O3/ O1E2…①
在直角三角形OO1O3中,∠O1O3O=∠O1OO2=φ,O1O3=OO1/ tanφ…②
在直角三角形OO1B中,OB=R,O1E2=O1B=R cosδ,OO1=
由①②③得:sinα=tanδ/tanφ
∴α=arcsin(tanδ/tanφ)
一般情况:
夏半年,太阳位于正东方的时间为地方时为6+arcsin(tanδ/ tanφ)/15°时。冬半年,太阳位于正东方的时间为地方时为6-arcsin(tanδ/tanφ)/15°时。
特殊情况:
(1)二分日,δ=0°,tanδ=0,α=0°,太阳位于正东方的地方时为6时。
(2)热带地区,夏半年,当直射点纬度高于当地纬度时,δ>φ,sin(tanδ/tanφ)>1,没有意义,太阳不能到达正东方;当直射点纬度低于当地纬度时,δ<φ,太阳可以到达正东方,计算方法同一般情况。
(3)回归线地区,夏至日,δ=φ,sin(tanδ/tanφ)=1,按计算数据看,太阳12时到达正东方,但实际上此时太阳位于天顶位置,判断位于正东方的时间也没有实际意义。
语文教学中,最常见、常用的一种教学方法就是朗读法,然而朗读法是不是课堂上出现学生齐读,个别读,分角读就是达成朗读目标了?我想无论何种读,都是为了让学生更好地深入文本,体会文字背后蕴含的丰富含义,理解语言所要表达的内在深刻感情。
朗读是一种艺术,是一种能感染人陶冶人的很美的艺术。没有朗读的语文课,就如树林里没有鸟儿宛转的啁啾声一样,没有生气和活力。在课堂上,如果语文老师能将朗读演绎得淋漓尽致,美妙绝伦,那么,朗读就是语文课堂上最令学生迷恋而陶醉的美丽风景。
如何使学生能情不自禁地爱上这风景呢?前提是语文老师必须让这风景美丽起来。而美丽的根本之路,就是老师自己要具备一点朗读的知识和技能,而且要会指导学生朗读。不要动辄就让学生读出句子中蕴含的人物感情,而不去做具体的指导;学生往往很惘然,只有按现有的水平去读。结果这种读只在文字的表面滑行,学生并不能深入到语言内部去理解、体会、感受句子所蕴含的深刻含义和丰富情感,读的教学效果往往是低效的。那么,怎样有效指导学生朗读呢?我以诗歌《假如生活欺骗了你》为例,浅谈朗读教学的一些具体做法。
先从题目入手,怎么读好这个题目,先让学生自己感知,并让学生说说为何这样读。在此基础上引导学生到题目的核心词“欺骗”,让学生根据题目,猜测可以用哪些语气来读这个题目。学生就会说沮丧、失望、灰心、自信、乐观……让学生任选一种有把握的语气去试读,这样题目用不同的语气朗读,
就精彩纷呈地呈现在课堂上,学生完全被如此丰富的读法而吸引住了,欣喜不已:原来一个简单的题目可以让我们读得这样丰富多样、酣畅淋漓、意味无穷。
理解了题目的含义之后,就把握了诗的基本含义,这样再去指导学生去读好这首诗。
比如第一句,要重读“欺骗”一词,语调稍低,以此体现遭受人生打击之后,情绪的低落。“不要悲伤,不要心急”重读“不要”二字;“悲伤”和“心急”轻读,以读出劝告、安慰之意;第三句读得更有起伏,“忧郁的日子”语气低沉,后半句语气上扬,重读“镇定”,而且要读的铿锵有力。第一节的最后一部分是这节的情感高潮部分,语调轻快,语气逐渐扬上去,再扬上去,读出一种向往,一种信念,一种坚定,一种乐观。学生在老师具体的指导下,读得心情激荡,情绪飞扬。
第一节做了这样具体的朗读指导,第二节学生便无师自通,会读了,读得不到位之处,稍做点拨即可。
以读促教,以读促学,这是我一直颇为向往的教学境界。在朗读中揣摩,在朗读中体会,在朗读中理解,在朗读中走进作者的情感世界,与作者的心灵相融相契,直至达到情感的共鸣。这时候的朗读不再是一种低效之读,而是用声音在传情达意,这才是一种真正的有感情的朗读。
•编辑孙玲娟
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