一道有趣的自然常识题（在两分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升，正西落（极点除外）？)--有兴趣的请进

[100001why]

又有另外一个有趣的问题。baomihua010朋友提到，从理论上讲，在两分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升，正西落（极点除外）。这不对。

当在两分日时，太阳直射赤道，只有在赤道上才是太阳正东升，正西落。从理论上再推断出，当夏至日那天，太阳垂直照射北回归线，只在北回归线上太阳是正东升，正西落。然后在越往北的地区，太阳就越在往北的东面升起。直到到了北极圈上（之前图示的A点），子夜12时，太阳从正北面（图示看到太阳光从北极点那里照过来）升起。在北极圈内，太阳就永不下落。大家同意不？

 

[飞来客]

。。。当夏至日那天，太阳垂直照射北回归线，只在北回归线上太阳是正东升，正西落。然后在越往北的地区，太阳就越在往北的东面升起。直到到了北极圈上（之前图示的A点），子夜12时，太阳从正北面（图示看到太阳光从北极点那里照过来）升起。在北极圈内，太阳就永不下落。大家同意不？

理论上没错。

 

[老华侨]

又有另外一个有趣的问题。baomihua010朋友提到，从理论上讲，在两分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升，正西落（极点除外）。这不对。
。。。

刚发现楼上100001why的新跟贴。
飞来客回答了楼上的后半部分；但没有注意到前半部分。
前半部分是错的。也就是说，“在两分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升，正西落（极点除外）”是对的。

作为春分、秋分两个特殊时间（两分日时），必须考虑到如下两点：

• 地球永远是斜着的，但是在两分日时的特定时刻，地球并不斜向太阳（参见下图），它只是前后倾斜的（从正面看不出来），没有一个斜向太阳的分量。
• 太阳光是平行光。相对于地球的大小、和它与太阳的距离，地球是无穷小，而日地距离是无穷远。所以，射向A、B、C三点的光线是平行的。因而，图中的左上部分是错的、左下部分是对的。

所以，在春分、秋分的时候，极点除外，全球各地的太阳都是正东升，正西落。

为了使问题的描述更完备，图中还给出了“地球轨道及相对位置”。注意，相对于地球轨道（黄道）来说，地球永远是斜向一个方向的；在春分、秋分时，地球不向太阳倾斜。

 

[100001why]

老华侨，我还是认为：“当在两分日时，太阳直射赤道，只有在赤道上才是太阳正东升，正西落。”

如果你同意 “ 当夏至日那天，太阳垂直照射北回归线，只在北回归线上太阳是正东升，正西落。”那么，当太阳直射赤道，全球各地（包括北回归线上）太阳正东升，正西落（极点除外）。就是说，北回归线上两天都是太阳正东升，正西落。这不可能吧？

 

[老华侨]

老华侨，我还是认为：“当在两分日时，太阳直射赤道，只有在赤道上才是太阳正东升，正西落。”

如果你同意 “ 当夏至日那天，太阳垂直照射北回归线，只在北回归线上太阳是正东升，正西落。”那么，当太阳直射赤道，全球各地（包括北回归线上）太阳正东升，正西落（极点除外）。就是说，北回归线上两天都是太阳正东升，正西落。这不可能吧？

楼上（楼主）的两段引号内的观点都是错的。我想，主要原因可能是你混淆了“太阳直射（垂直照射）”的位置、与“日出、日落”的位置。

• 太阳直照，指的是地球的直接面对太阳的一方（不妨叫“正面”。即正午时刻），太阳光的垂直照射。这时，太阳直接在你的头顶上。即使是在这个直射点，当地球稍微偏移时（例如午后），阳光就不是直射了。
• 日出、日落的时候，你位于地球的侧面。在夏至日，即使你位于北回归线上，早、晚的太阳也是分别位于东北、西北方。因为你此时位于地球的侧面，而不是在地球的正面。在夏至日，地球斜向太阳达到最大化（另一个最大化是冬至），所以早晨的时候，你还处于地球的左上方。请再看#15楼的图。早晨的时候，你还是位于B点正下放的北回归线上（这时，太阳位于东北方）；只有到了中午，地球自转才把你带到阳光的直射点（就是那个划了90度直角的地方）。

请再看本页#38楼的左下图。这个图反映的两分日，几阳光直射赤道。但即使你站在A点，太阳也是位于正东方。但到正午时，太阳就不在你的头顶上了，而是照在你的前额上（如果你面向南的话）。

建议你自己画几张图，就更容易理解了。

 

[100001why]

楼上（楼主）的两段引号内的观点都是错的。我想，主要原因可能是你混淆了“太阳直射（垂直照射）”的位置、与“日出、日落”的位置。

• 太阳直照，指的是地球的直接面对太阳的一方（不妨叫“正面”。即正午时刻），太阳光的垂直照射。这时，太阳直接在你的头顶上。即使是在这个直射点，当地球稍微偏移时（例如午后），阳光就不是直射了。
• 日出、日落的时候，你位于地球的侧面。在夏至日，即使你位于北回归线上，早、晚的太阳也是分别位于东北、西北方。因为你此时位于地球的侧面，而不是在地球的正面。在夏至日，地球斜向太阳达到最大化（另一个最大化是冬至），所以早晨的时候，你还处于地球的左上方。请再看#15楼的图。早晨的时候，你还是位于B点正下放的北回归线上（这时，太阳位于东北方）；只有到了中午，地球自转才把你带到阳光的直射点（就是那个划了90度直角的地方）。

请再看本页#38楼的左下图。这个图反映的两分日，几阳光直射赤道。但即使你站在A点，太阳也是位于正东方。但到正午时，太阳就不在你的头顶上了，而是照在你的前额上（如果你面向南的话）。

建议你自己画几张图，就更容易理解了。

有道理。那么根据#15图示，是否可以推测出，只要在太阳直射赤道以北的日子（从春分日至秋分日），全球在北极圈到南极圈之间的所有地方，太阳都在东北面 升起，西北面下落？ 当夏至日那天，太阳垂直照射北回归线，全球在北极圈到南极圈之间的所有地方，太阳都在东面偏北大概23.5度的地方升起？

 

[老华侨]

有道理。那么根据#15图示，是否可以推测出，只要在太阳直射赤道以北的日子（从春分日至秋分日），全球在北极圈到南极圈之间的所有地方，太阳都在东北面 升起，西北面下落？ 当夏至日那天，太阳垂直照射北回归线，全球在北极圈到南极圈之间的所有地方，太阳都在东面偏北大概23.5度的地方升起？

楼上真有股较真的精神！

关于楼上的第二个问题：“当夏至日那天，太阳垂直照射北回归线，全球在北极圈到南极圈之间的所有地方，太阳都在东面偏北大概23.5度的地方升起？”
楼上越来越把问题引入复杂，不能通过想象和画图解决问题了，必须推导和计算。这里牵涉到球面三角形问题。
简单地说，对楼上问题的答案是否定的。除了极昼、极夜的地方，在夏半年里（包括夏至），太阳升落的方位，是随纬度而变化的，纬度越高，越偏北。冬半年则相反。
根据球面三角形，可以推出某地日出方位角的计算公式如下：
α=arccos(-sinδ/cosφ)-90°
其中，α是日出时由东偏北的角度；δ表示太阳所在纬度；φ表示测点所在纬度。

以夏至日的渥太华为例，渥太华的纬度约为45.3度（φ），δ为23.5度。则：
α=arccos(-sin23.5°/cos45.3°)-90°=124.5°-90°=34.5°
也就是说，夏至日，渥太华的日出方位是东偏北34.5°，而不是23.5°。

 

[jack1962]

现代版的《小儿辩日》。感觉老华侨很会搞气氛，明明很清楚的事情，被他一说，总能争议连篇。佩服！呵呵呵

 

[老华侨]

现代版的《小儿辩日》。感觉老华侨很会搞气氛，明明很清楚的事情，被他一说，总能争议连篇。佩服！呵呵呵

杰客君见笑了。