高考地理二轮-地球运动（知识清单）（全国通用）（原卷版）

这是一份高考地理二轮-地球运动（知识清单）（全国通用）（原卷版），共27页。

01 地球自转特征与地转偏向力
－－－基础知识－－－
1.地球自转特征
2.水平运动物体的偏转
－－－能力展现－－－
1．地轴特征的应用
地轴的空间指向不变，北端始终指向北极星附近，北极星指示正北。北极星高度(仰角)等于当地纬度。在赤道上，看到北极星位于地平线；在北半球，纬度越高，北极星仰角越大；在北极点，北极星位于天顶。南半球无法看到北极星。
2．地球自转线速度大小的应用
02 昼夜交替与晨昏线
－－－基础知识－－－
－－－能力展现－－－
1.晨昏线的判读
2.晨昏线的特点
3.晨昏线的主要应用
03 时间和日期的计算
－－－基础知识－－－
1.地方时的计算
2.区时的计算
3.日期界线
－－－能力展现－－－
1.行程有关的时间计算
2.日期变更计算
04 地球公转特征及黄赤交角
－－－基础知识－－－
1.地球公转特征
2.黄赤交角
－－－能力展现－－－
1.黄赤交角的影响--太阳直射点的回归运动
2.黄赤交角变化的影响
05 昼夜长短的变化及四季划分
－－－基础知识－－－
1.昼夜长短的变化规律
2.四季更替
3.二十四节气
－－－能力展现－－－
昼夜长短的计算
06 正午太阳高度的变化
－－－基础知识－－－
1.太阳高度和正午太阳高度
2.正午太阳高度的变化规律
►纬度变化规律
►季节变化规律
►变化幅度
►几个特殊点正午太阳高度的年变化
3.正午太阳高度的计算
－－－能力展现－－－
正午太阳高度的应用
01 太阳视运动
1.太阳视运动
2.日出日落方位
3.正午太阳方位
(1)北回归线以北，全年正午太阳都在正南方天空；南回归线以南，全年正午太阳都在正北方天空。
(2)南、北回归线之间，正午太阳有时在天顶，有时在正南方天空，有时在正北方天空。
4．太阳高度的变化规律
【特别提醒】太阳高度日变化示意图判读
【对点训练】
（2024·广东·高考真题）距今约3000年前的金沙遗址（30°41＇N，104°01＇E）是古蜀国时期的一处大型聚落遗址。在该遗址祭祀区的东部，有一处九柱建筑基址，其9个柱洞呈“田”字形分布。研究发现，这些柱洞分布具有一定的天文属性。左图为九柱建筑的复原示意图；右图示意该建筑柱洞平面分布及当时冬至日的日出方位。据此完成下面小题。
1．如果当时祭祀人员站在右图中的D5处，他在夏至日看到的日出方位位于（ ）
A．D5→D6连线方向B．D6和D9之间
C．D5→D9连线方向D．D8和D9之间
2．已知3000年前的黄赤交角比现今大，与现在遗址地居民相比，则当时金沙先民在（ ）
A．春分日看到日出时间更早B．夏至日经历更长的夜长
C．秋分日看到日落时间更晚D．冬至日经历更短的昼长
（2024·福建·高考真题）街道走向、行道树和建筑物影响街道地面的日照时间长短。福建省学者小明来到美国波士顿 (约42°N) 访学。夏至日，小明在某绿树成荫的街道朝天空垂直拍摄，并将照片绘制成图 (下图)。图中虚线示意春分日目视太阳轨迹。该地夏至日昼长约15 小时。
3．夏至日该街道日出方位最接近（ ）
A．①B．②C．③D．④
4．6月25日，小明用专业器材在同一地点朝天空垂直拍摄，它拍摄到太阳的时段（地方时）最有可能是（ ）
A．8：30-9：00B．10：30-11：00C．13：00-13：30D．15：00-15：30
5．该街道行道树为当地树种，晴朗无云时，下列日期该街道地面日照时间最长的是（ ）
A．5月30日B．7月1日C．9月1日D．11月30日
02 日晷
【对点训练】
(2024·浙江宁波三模)日晷仪也称日晷，是观测日影计时的仪器，主要是根据日影的位置，以指定当时的时辰或刻数，是我国古代较为普遍使用的计时仪器。赤道日晷主要由晷盘、晷针和底座组成。其晷盘与赤道平面平行。晷针垂直穿过器盘中心，上端指向北极星，晷针针影随太阳方位变化指向晷盘不同刻度位置来表示不同时刻。下图为北京(40°N)故宫日晷图。据此完成1～2题。
1．故宫晷面与地面夹角大约为( )
A．40° B．45° C．50° D．55°
2．在下列情形中，日晷不具有计时功能的是( )
①阴雨天气 ②高温天气 ③白昼 ④夜晚
A．②③ B．①② C．①④ D．③④
(2025·江苏泰州质检)右图为某地刻度已被磨损的地平式日晷(晷面水平，晷面和晷针之间的夹角为当地的纬度)，其中L为晷针、L′为某时刻晷针影子。读图，完成3～5题。
3．地平式日晷( )
A．适用于高纬地区 B．时间的刻度均匀
C．针与地轴平行 D．晷针的影长相同
4．若图示时刻为北京时间18时，该地靠近( )
A．开罗(30°N，31°E) B．拉萨(29.6°N，91°E)
C．伦敦(51°N，0°) D．新奥尔良(30°N，90°W)
5．此季节该地所在国家最北部( )
A．春雨绵绵B．炎热干燥 C．红枫落叶D．温和多雨
一、选择题（在所选的四个选项中，只有一项符合题目要求）
（2025·湖北·高考真题）某观测小组在当地以星空观测为主题，开展地理研学活动，在准备的星空图上标识了不同季节太阳的位置（下图）。据此完成下面小题。
1．该小组开展星空观测时，为取得好的效果，需要考虑的主要因素是（ ）
①天气 ②纬度 ③经度 ④高度
A．①③B．①④C．②③D．②④
2．观测发现，某夜晚23：54天琴座位于天顶附近，则第2天出现在同一位置的时刻是（ ）
A．23：50B．23：54C．23：56D．23：58
3．图所示太阳视运动方向和周期是（ ）
①自东向西 ②自西向东 ③1恒星年 ④1回归年
A．①③B．①④C．②③D．②④
（2025·浙江·高考真题）甲、乙两地天文爱好者进行太阳高度观测。具体做法：在平坦地面上方水平放置一块有一个小孔的遮光板，太阳光透过小孔投影到地面上，形成较清晰的太阳投影。下图为两地天文爱好者在两分、两至日正午时刻，在同高度用相同遮光板观测到的太阳影像地面投影。完成下面小题。
4．若冬至日，甲、乙两地日落时世界时相同，则甲位于乙的（ ）
A．东南B．东北C．西北D．西南
5．两地正午太阳高度之差（△h）年变化有可能的是（ ）
A．B．
C．D．
（2024·天津·高考真题）环球金融中心是上海外滩的标志性建筑之一，左图为无人机拍摄的其顶端的照片，透过上面的通风孔，可以看到东方明珠电视塔的顶部和远处位于地平线上的太阳。完成下面小题
6．该照片拍摄的大致时间是（ ）
A．4:20B．6:20C．16:20D．18:20
7．该日与上海日出、日落时间大致相同的城市分别是（ ）
A．天津和福州B．银川和广州
C．台北和哈尔滨D．武汉和拉萨
（2024·江苏·高考真题）下图为“2024年某月1日地球昼夜状况图”。据此完成下面小题。
8．据图推断，该日是（ ）
A．2月1日B．3月1日C．4月1日D．5月1日
9．图示时刻，北京时间大约是（ ）
A．6:00B．12:00C．18:00D．24:00
10．经过6小时，昼夜状况是（ ）
A．B．C．D．
（2024·山东·高考真题）小明暑假乘船到F岛旅游。下船后，小明发现太阳当空，周围的人却“没有”影子，他记录了当时的时间为北京时间8月21日00:04。当地时间下午，小明从F岛乘船去往某岛屿观光，途中发现游船甲板中心处旗杆的影子多数时间指向船行进的方向。如图示意F岛及其周边区域。据此完成下面小题。
11．F岛的位置可能是（ ）
A．12°N，61°WB．12°N，121°WC．20°N，61°WD．20°N，121°W
12．当地时间下午，小明去往的岛屿最可能是（ ）
A．甲岛B．乙岛C．丙岛D．丁岛
（2023·天津·高考真题）下图是我国某城市冬至日、夏至日及L日不同时刻的太阳高度及方位示意图。据此完成读图完成下面小题。
13．据图可以推知该城市可能为（ ）
A．成都B．上海C．昆明D．广州
14．L日可能处于（ ）
A．1月上旬B．4月中旬C．7月上旬D．10月中旬
（2024·浙江·高考真题）我国K、Q两地中学生进行日出方位观测，下图为同学们测得的两地日出时直立杆影年变化图，阴影部分为杆影变化的范围，张角两边分别为甲、乙日的杆影（测量时间为北京时间）。完成下面小题。
15．K地位于Q地的（ ）
A．东北B．东南
C．西南D．西北
16．K、Q两地相比（ ）
A．甲日日落地方时，K地比Q地大B．甲日晨线与经线夹角，K地比Q地大
C．乙日白昼的时间，K地比Q地长D．乙日正午太阳高度角，K地比Q地小
（2023·海南·高考真题）对日影和太阳高度变化的观测可以判断地理位置、地方时等要素。左图为甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图，当日影朝正北方向时，标杆长度与其日影长度相等。右图为乙地同一日正午时刻的太阳高度示意图。图中时间均为北京时间。据此完成下面小题。
17．观测当日（ ）
A．甲地昼长夜短B．乙地昼短夜长
C．甲地昼长大于乙地D．甲乙两地昼夜等长
18．甲地位于乙地（ ）
A．东南B．西南C．东北D．西北
（2023·山东·高考真题）某文化广场（37°N，105°E）上的十二生肖石像均匀排列成圆形，生肖鼠位于正北方，小明在圆中心竖立一根细杆，以观察太阳周日视运动变化。图示意夏至日两个时刻的杆影指向。完成下面小题。
19．该地夏至日地方时16：00时，杆影指向（ ）
A．生肖虎B．生肖虎与兔之间C．生肖兔D．生肖兔与龙之间
20．11月至次年2月，一日内被杆影指向的生肖石像个数最多为（ ）
A．5个B．6个C．7个D．8个
（2023·北京·高考真题）某校开展“时空智能，因融至慧”跨学科主题学习系列活动。结合2023年6月10日文化和自然遗产日，同学们展示了有关二十四节气的作品。图是学生设计创作的网页截图。读图完成下面小题。
21．二十四节气是古人观天察地、认识自然的智慧结晶，客观反映了（ ）
①太阳活动②四季变化③降水总量④物候现象
A．①②B．①③C．②④D．③④
22．据图推断（ ）
A．甲地种冬小麦正值梅雨时节B．可以通过遥感监测乙地涝灾
C．该日正午太阳高度甲地比乙地大D．昼长周年变化甲地小于乙地
定义
地球自西向东绕地轴在不停地旋转。
方向
自西向东，北极上空看呈逆时针方向旋转，南极上空看呈顺时针方向旋转
东经度增大的方向和西经度减小的方向是地球自转方向；纬线的延伸方向也代表东西
根据大洲和大洋的相对位置也可以判断地球的自转方向。如沿某一纬线从欧洲到亚洲的方向或从太平洋经巴拿马运河到大西洋的方向就是地球自转方向。
周期
恒星日
23时56分4秒
自转角度--360°
地球自转的真正周期
太阳日
24时
自转角度--360°59′
昼夜交替的周期
速度
角速度
地球表面除南北极点外，任何地点的自转角速度都相同，约为150/时
线速度
纬度越低线速度越大；60度的地方是赤道的一半
海拔越高，线速度越大
原因
受惯性的影响，物体总是力图保持原来的方向和速度，但由于受地球的形状和运动的影响，导致它们逐渐偏离了原来的运动方向
特点
地转偏向力垂直于物体的运动方向；只影响运动方向，不影响运动速率；纬度越高，地转偏向力越大
规律
北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏转
纬度越高，偏转越大;
原理
应用
①河流沿岸人类活动的选址受地转偏向力的影响，北半球河流冲蚀右岸，在左岸淤积，故港口、防洪堤坝一般建于右岸，聚落、挖沙场宜选在左岸。具体示意如下图：
②炮弹的发射及物品的空投方位确定
③根据天气资料图，正确判断风向及其变化
④根据风或水流的偏转方向判断南北半球
判断南、北半球
由北向南，线速度越来越大的为北半球，越来越小的为南半球。如上图中的A、B两点位于北半球。
判断纬度带
自转线速度0～837km/h→高纬度
自转线速度837～1447km/h→中纬度
自转线速度1447～1670km/h→低纬度
判断地势高低
地球自转线速度等值线凸向低处，说明线速度比同纬度其他地区大，即地势较高(如上图中A点可能为山地、高原等)；地球自转线速度等值线凸向高处，说明线速度比同纬度其他地区小，即地势较低(如上图中B点可能为谷地、盆地等)。
选择航天发射基地位置
航天发射基地应选择在自转线速度较大(纬度低、海拔高)的地区，并向东发射，以充分利用其较大的初速度，节省燃料费用，降低发射成本。
昼夜现象
成因
地球是一个不发光、不透明的球体，因而在同一时间里，太阳只能照亮地球表面的一半
表现
向着太阳的半球是白昼，称为昼半球；背着太阳的半球是黑夜，称为夜半球；昼半球和夜半球的分界线(圈) ，称为晨昏线(圈)。
昼夜交替
原因
地球不停地自转
周期
1个太阳日，即24小时
意义
各地温度发生昼夜变化，生物形成昼夜节律（又称生物钟）
方法
依据
晨线
昏线
自转法
顺地球自转方向，由夜进入昼的线
顺地球自转方向，由昼进入夜的线
时间法
经过赤道上地方时为6时的昼夜分界线
经过赤道上地方时为18时的昼夜分界线
方位法
夜半球东侧或昼半球西侧的界线
夜半球西侧或昼半球东侧的界线
图示
平分地球，是过球心的大圆
晨昏线永远平分赤道
晨昏线只有在二至日时才与极圈相切
晨昏线平面与太阳光线垂直。晨昏线上的太阳高度为0°
晨昏线与经线圈的夹角(α)的变化范围为0°～23°26′，且与太阳直射点的度数相同
晨昏线的移动与地球自转速度相同，但方向相反
确定地球的自转方向
根据地球的自转方向可判断晨昏线，反过来，也可根据晨(昏)线判断地球的自转方向，进而确定所属半球。如右图，若为昏线，为晨线，则地球呈逆时针方向自转，为北半球；反之，呈顺时针方向自转，为南半球。
确定地方时
晨线与赤道的交点(晨线中点)所在经线的地方时为6：00
昏线与赤道的交点(昏线中点)所在经线的地方时为18：00
晨昏线与极昼范围的切点所在经线平分夜半球，地方时为24：00或0：00
晨昏线与极夜范围的切点所在经线平分昼半球，地方时为 12：00
确定太阳直射点
纬度的确定
①直射点的纬度与晨昏线和纬线的切点的纬度互余
②直射点的纬度＝晨昏线与地轴的夹角
经度的确定
①地方时12：00所在经线的经度
②昼半球的中央经线
确定日期
晨昏线与经线圈重合为二分日
晨昏线与南北极圈相切为二至日
北极点及其附近出现极昼太阳直射点位于北半球(3月21日前后至9月23日前后)；
南极点及其附近出现极昼太阳直射点位于南半球(9月23日前后至次年3月21日前后)
确定昼夜长短
晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分，昼长等于该纬线昼弧所跨经度数除以15°的商，夜长是夜弧所跨经度数除以15°的商。
确定日出、日落时间
某地的日出时间就是该地所在纬线与晨线交点的时间，日落时间就是该地所在纬线与昏线交
点的时间。
确定极昼、极夜的范围
晨昏线与哪个纬线圈相切，该纬线圈与极点之间的纬度范围内就会出现极昼或极夜现象，南北半球的极昼、极夜现象正好相反。
成因
规律
经度每隔15°，地方时相差1小时；经度每隔1°，地方时相差4分钟。经度相同的地方，地方时相同。
计算步骤
一定时
确定出用以计算的参照时间
昼半球中央经线的地方时为12时；夜半球中央经线的地方时为24时（或0时）；晨线与赤道交点所在经线的地方时为6时；昏线与赤道交点所在经线的地方时为18时；极夜后首次日出为12点；正午或日影最短为12点；极昼后首次日落为0点；一天中气温最高、日影朝向正北（南）为12点；春秋分日出时间或正东日出为6点；秋分日落时间或正西日落18点；
二定向
确定两点的相对东、西方向
求时间的技巧一—“东加西减”
先画出表示全球所有经线（或时区）的数轴，标出已知经线（或时区）及其地方时（或区时），再标出所求经线（或时区），计算出两地经度差（或时区差）后，再将其转化为地方时差（或区时差）。如下图所示：
三定差：确定两点的经度差
四定值：所求的地方时=已知地方时士4分钟×经度差
时区划分
由图可知，全球共划分为24个时区。中时区以0°经线为中央经线，向东、向西各跨7.5°；东西十二区以180°经线为中央经线。由中时区向东为东时区，向西为西时区，每个时区跨经度15°
时差规律
各时区都以本时区中央经线的地方时作为本时区的区时。相邻两个时区的区时相差1小时，每向东跨1个时区，时间早1小时；每向西跨1个时区，时间晚1小时
区时的计算
确定时区
若题目中只有某地点经度，必须先判断出该经度所处的时区。方法：已知经度÷15°，余数小于7.5°，则商为时区数，余数大于7.5°，则时区数为商十1
求时区差
若两地同为东时区或西时区，则时区数相减；若两地分别属于东、西时区，则时区数相加，即“同减异加”
求区时
根据东早西迟的原则，知西求东加时区差，知东求西减时区差
特别提醒
两个特殊时区
①中时区，也叫零时区。以0°经线为中央经线，0°经线的地方时就是该时区的区时，又叫世界时、国际标准时间。
②东、西十二区各占7.5°，合为一个时区。东十二区在180°经线的西侧，西十二区在180°经线的东侧。东西十二区的区时相同，但是日期相差一天，西十二区比东十二
区晚一天。
日期界线
自然日界线
人为日界线(即国际日界线)
经线
地方时为0时(或24时)的经线
大致为180°经线
日期分割
特点
0时所在经线时刻在变，该线在地球表面自东向西移动
180°经线在地球表面的位置不变
若有一架飞机某日某时从A地起飞，经过m小时飞行，降落在B地，求飞机降落时B地的时间。可以建立右图关系作答。
计算公式
降落时B地时间=起飞时A地时间士时差十行程时间（m）
（注意：加减的选取原则为东加西减）
特别提醒
与行程有关的时间计算特殊情况
遇到跨年、跨月时，要注意大月、小月、平年、闰年。7月前单月大（1月、3月、5月、7月），8月后双月大（8月、10月、12月）。平年2月份28天，闰年2月份29天。
日期变更特点
牢记日期变更方法“向东过线减一天”：此处的“线”指的是国际日界线，向东越过国际日界线，日期减一天(如果是向东越过0时经线，则加一天)。
①经线展开图示
②极地投影图示(以北半球为例)
日期范围
①新的一天范围是从0时所在经线向东到180°经线。
②旧的一天范围是从0时所在经线向西到180°经线。
日期比值的计算
新的一天范围大小的计算方法：180°经线是X点，新的一天的范围就占X个时区。则：
①新的一天占全球面积的比值＝X/24。②旧的一天占全球面积的比值＝1－X/24。
③新旧两天范围的比值＝X/(24－X)。
计算方法提醒
数轴法：先画出表示全球范围的数轴，从180°经线处将地球展开，数轴的两头为180°经线。然后再按照地方时计算的方法找出地方时为0时的经线，从而确定两个不同日期的范围。如下图，
180°时间法：180°经线为0时时，全球是同一个日期。随后，0时经线随着地球的自转自东向西运动。0时经线向西移动1小时，180°经线为1:00，全球有1个小时的范围进入新的日期。因此，180°经线为几时，全球便有二十四分之几的范围进人新的一天。
公转定义
地球绕太阳运行
公转方向
自西向东；北极上空看呈逆时针方向绕转，南极上空看呈顺时针方向绕转；
周期
365日6时9分10秒，即一个恒星年
轨道
近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上
速度
黄道面与赤道面
地球公转的轨道面叫作黄道面，过地心并与地轴垂直的平面称为赤道面
黄赤交角
黄道面与赤道面之间的夹角叫黄赤交角，目前约是23.5°
角度关系
①地轴总是与赤道面垂直，地轴与黄道面的夹角约为66.5°，而黄赤交角是23.5°，二者互余
②南北回归线的度数＝黄赤交角的度数；南北极圈度数＝90°－黄赤交角度数
太阳直射点
地表接受太阳垂直照射的点
移动原因
地轴的空间指向和黄赤交角的大小，在一定的时期内可以看作是不变的。而由于地球的公转，太阳和地球的相对位置随时在变化。因此，地球在公转轨道的不同位置，地表接收太阳垂直照射的点是有变化的。
移动范围
由黄赤交角的大小决定，最北到达23.5°N(北回归线)，最南到达23.5°S(南回归线)
移动规律
夏至日，太阳直射23.5°N；之后，太阳直射点逐渐南移，秋分日太阳直射赤道；之后，太阳直射点进入南半球，且继续向南移动，到冬至日，太阳直射23.5°S；之后，太阳直射点逐渐北返。春分日，太阳又直射赤道。夏至日，太阳再次直射23.5°N。
移动周期
太阳直射点在南北回归线之间的往返运动，称为太阳直射点的回归运动。其周期为365日5时48分46秒，叫作一个回归年。
【特别提醒】假如黄赤交角变为0°，全球气候将发生重大变化，气候类型会发生改变。有些气候类型，如地中海气候、热带草原气候等由于气压带、风带移动形成的气候会消失；季风气候会改变，可能在中高纬度形成陆地吹向海洋的“冬季风”，中低纬度地区会形成由海洋吹向陆地的“夏季风”，引起中高纬度地区的干旱和中低纬度地区的洪涝，从而影响农业生产。
昼夜长短状况——看“位置”
太阳直射点的位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区，白昼时间越长。(晨昏线把经过的纬线圈分割成昼弧与夜弧，所求地所在的纬线圈上，若昼弧长于夜弧，则昼长夜短，反之则昼短夜长；赤道上全年昼夜等长)如图所示：
昼夜长短变化——看“移动”
太阳直射点的移动方向决定昼夜长短的变化趋势，纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球昼变长、夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如图所示：
极昼、极夜的范围和变化——看太阳直射点的位置和移动方向
①太阳直射点纬度与出现极昼、极夜的最低纬度互余。
②太阳直射点向北移动，北极点周围极昼范围变大；太阳直射点向南移动，南极点周围极昼范围变大。
对称性规律
时间对称
在太阳直射点位于同一纬度的两个日期时，昼夜长短状况相同。这两个日期关于夏至日或冬至日对称。如6月12日（夏至日前10天）与7月2日（夏至日后10天）的两天中，某地的昼夜长短状况相同，日出日落方位也相同；相对于春（秋）分日对称的两个日期，某地一个日期的昼长等于另一个日期的夜长
空间对称
南北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，即北半球各地的昼长与南半球相同纬度的夜长相等。如 23°26'N的昼长等于 23°26'S的夜长
成因
地球公转导致地球中纬度地区出现明显的四季变化
表现
一年中正午太阳高度和昼夜长短的季节变化
划分
天文四季
①夏季：一年中正午太阳高度最大、白昼最长的季节。
②冬季：一年中正午太阳高度最小、白昼最短的季节。
③春季和秋季：冬夏两季的过渡季节。
北温带许多国家的四季
3、4、5月为春季，依次类推，每三个月为一个季节
南半球与北半球季节恰好相反
二十四节气特征
任意相邻的两个节气，时间上相隔约15天
相对于夏至或冬至对称的两个节气，太阳直射点大致位于同一纬度。对任何一地，此两天日出日落方位、正午太阳高度、昼夜长短等均相同。如芒种与小暑、立冬与立春
根据昼弧或夜弧的长度进行计算
昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°
根据日出或日落时间进行计算
地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份，如下图所示：
昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2
夜长时数＝日出时间×2＝(24－日落时间)×2
利用昼夜长短的分布规律计算
①同一纬线上各点昼夜状况、日出和日落时间相同。
②南、北半球纬度数相同的两条纬线的昼夜时长互等，即南半球某地的昼(夜)长＝北半球同纬度数某地的夜(昼)长。
利用日期的对称性计算
①关于二至日对称的两个时间，如A点和B点，太阳直射点位于同一个位置。
②关于二分日对称的两个时间，如B点和C点，太阳直射点位于不同半球，但直射点的纬度数相同。
太阳高度
正午太阳高度
太阳光线与地平面的交角(即太阳在当地的仰角)，叫作太阳高度角，简称太阳高度(如图甲中α所示)。在太阳直射点上，太阳高度是90°；在晨昏线上，太阳高度是0°。
一日内最大的太阳高度 (如图乙中H所示)，反映太阳辐射的强弱。
南、北回归线之间
纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大(由23°26′增大至46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′
南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间
各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52′)
南极圈以南和北极圈以北
纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由46°52′减小至23°26′)，极圈为46°52′，极点为23°26′
回归线之间
正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中正午太阳高度最大值出现两次
图1为赤道地区的正午太阳高度变化；
图2为赤道到北回归线间正午太阳高度年变化
回归线上
正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中正午太阳高度最大值出现1次
回归线至极点之间
正午太阳高度最大值小于90°，一年中正午太阳高度最大值出现1次
公式：H＝90°－两点纬度差。
说明：“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北(南)半球，则两点纬度“大数减小数”；两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。
确定地方时
当某地太阳高度达一天中最大值时，就是一天的正午时刻，此时当地的地方时是12时。
判断所在地区的纬度
当太阳直射点位置一定时，如果知道当地的正午太阳高度，就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度”的规律，求出当地的地理纬度。
确定房屋的朝向
为了获得最充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。
①北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南。
②南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
判断日影长短及方向
太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻，日影永远朝向背离太阳的方向
计算楼间距、楼高
为了保证一楼全年有阳光照到，北回归线以北地区建楼房时，两楼之间的最短距离应大于L＝h·ct H(H：冬至日正午太阳高度)。
计算热水器的安装角度
如右图所示，集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度互余，当α＋H＝90°时热水器使用效果最佳。
概念
在天文学上，观测分析某个天体时，将其投影到天球上，在观测者看来它就在天球上运动，称为天体的视运动。
类型
视运动分为周日视运动和周年视运动
表现形式
太阳方位的变化
日出日落方位、正午太阳方位
太阳高度的变化
太阳高度日变化，太阳高度的年变化
太阳直射点位置
日出、日落方位
无极昼地区
刚好出现极昼的地区
北半球
东北升，西北落
北极圈内：正北升，正北落
南半球
东南升，西南落
南极圈内：正南升，正南落
赤道
正东升，正西落
图示
(北半球)
太阳高度日变化
日出日落太阳高度为0，昼半球大于0，夜半球小于0
日出后太阳高度开始增大，正午最大，之后开始减小；
太阳高度年变化
离太阳直射点越近，正午太阳高度越大
计算公式：H=900-两地纬度差
日出、日落、昼长判读
如曲线A北京时间约3时日出，约17时日落，昼长约为14小时
正午太阳高度及出现的时间判读
如曲线B正午太阳高度约为45°，出现在北京时间12时
特殊判读
①曲线A正午太阳高度最大为90°，应位于赤道至回归线之间；②曲线B昼长24小时，且最低太阳高度正好为0°，应为出现极昼的最低纬度；③C线昼长24小时，且一天中太阳高度没有变化，应位于极点。
定义
“日晷”指的是人类古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻。由于日晷必须依赖日照，因此不能用于阴雨天和黑夜。
分类
日晷依晷面所放位置、摆放角度、使用地区的不同，可分为地平式、赤道式、立晷等多种类型。赤道式日晷是最常见、最经典和传统的天文观测仪器(不特别说明，一般指的就是赤道式日晷)
组成
赤道式日晷通常由金属指针“晷针”和石制的圆盘“晷面”组成，晷针垂直于晷面，上端指向北极星，晷针与水平面的夹角即为当地纬度。由于北极星的仰角等于当地地理纬度，故晷面与地面的倾角θ＝90°－当地纬度
计时原理
在晷面的正反两面刻画出12个大格，每个大格代表两个小时。太阳每天东升西落，投向晷面的晷针影子也慢慢地由西向东移动。晷针影子好像是现代钟表的指针，晷面则是钟表的表面，以此来显示时刻。夏半年太阳直射北半球，阳光能照射到日晷北侧面；冬半年太阳直射南半球，阳光能照射到日晷南侧面
日晷图的判读
(1)由于晷针上端指向北极星，故面向日晷，左侧为东，右侧为西。
(2)春秋分日出正东，晷针影子在正西(如A)，即6时；日落正西，晷针影子在正东(如B)，即18时。
(3)夏半年日出东北，晷针影子在西偏南(如C)，6时之前；日落西北，晷针影子在东偏南(如D)，18时之后。
(4)上午10时，太阳位于东南方向，晷针影子在西偏北(如E)；正午12时，太阳位于正南天空，晷针影子在正下方(如G)，此时影子最短；下午14时，太阳位于西南方向，晷针影子在东偏北(如F)。