01 日影朝向
一、分布规律
1. 日影朝向
始终在观测者所见太阳方位的相反方向。
2. 正午日影的朝向
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。
二、应用意义
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。
02 日影长短变化
一、变化规律
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。
二、应用意义
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。
03 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。谭老师地理工作室综合整理
赤道
日出方位
日影朝向
正午太阳方位
日影朝向
日落方位
日影朝向
夏至
东北
西南
正北66°34′
正南
西北
东南
春秋分
正东
正西
天顶90°
正西
正东
冬至
东南
西北
正南66°34′
正北
西南
东北
（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。
北回归线
日出方位
日影朝向
正午太阳方位
日影朝向
日落方位
日影朝向
夏至
东北
西南
天顶90°
西北
东南
春秋分
正东
正西
正南66°34′
正北
正西
正东
冬至
东南
西北
正南43°08′
正北
西南
东北
（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°。
北极圈
日出方位
日影朝向
正午太阳方位
日影朝向
日落方位
日影朝向
夏至
正北
正南
正南46°52′
正北
正北
正南
春秋分
正东
正西
正南23°26′
正北
正西
正东
冬至
极夜无日出日落
（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。
北极点
日出方位
日影朝向
正午太阳方位
日影朝向
日落方位
日影朝向
夏至
正南
正南23°26′
正南
正南
春秋分
正南
正南
正南0°
正南
正南
正南
冬至
极夜无日出日落
04 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°
春分秋分
日出方位
日影朝向
正午太阳方位
日影朝向
日落方位
日影朝向
赤道
正东
正西
天顶90°
正西
正东
南回归线
正东
正西
正北66°34′
正南
正西
正东
南极圈
正东
正西
正北23°26′
正南
正西
正东
南极点
正北
正北
正北0°
正北
正北
正北
（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。
夏至日
日出方位
日影朝向
正午太阳方位
日影朝向
日落方位
日影朝向
赤道
东北
西南
正北66°34′
正南
西北
东南
南回归线
东北
西南
正北43°08′
正南
西北
东南
南极圈
极夜无日出日落
南极点
（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。
冬至日
日出方位
日影朝向
正午太阳方位
日影朝向
日落方位
日影朝向
赤道
东南
西北
正南66°34′
正北
西南
东北
南回归线
东南
西北
天顶90°
西南
东北
南极圈
正南
正北
正北46°52′
正南
正南
正北
南极点
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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