Khái niệm: Mặt Trời lên thiên đỉnh là hiện tượng xảy ra ở những địa điểm trong vùng nội chí tuyến (từ chí tuyến Bắc (CTB) đến chí tuyến Nam (CTN) lúc 12h (giữa trưa) Mặt Trời ở ngay tr[r]
(1)Chun đề BDHSG mơn Địa lí 12(Góc nhập xạ) Tháng 09-2010
I TÍNH NGÀY MẶT TRỜI LÊN THIÊN ĐỈNH Ở CÁC ĐỘ VĨ
1 Khái niệm: Mặt Trời lên thiên đỉnh tượng xảy địa điểm vùng nội chí tuyến (từ chí tuyến Bắc (CTB) đến chí tuyến Nam (CTN) lúc 12h (giữa trưa) Mặt Trời đỉnh đầu của điểm, tia sáng Mặt trời thẳng góc với đường chân trời địa phương vào ngày khác nhau.
Nguyên nhân tượng trục Trái Đất nghiêng góc 66033’ khơng đổi so với mặt
phẳng quỹ đạo chuyển động tịnh tiến quỹ đạo quanh Mặt Trời, làm cho Mặt Trời lên thiên đỉnh điểm vùng nội chí tuyến Bắc bán cầu (BBC) đến Nam bán cầu (NBC)
Từ ngày 21/3 (Xuân Phân) đến ngày 23/9 (Thu Phân), BBC ngã phía Mặt Trời nên Mặt Trời lên thiên đỉnh lần lư ợt điểm vùng nội chí tuyến Bắc bán cầu (BBC), xa CTB
(23027’B).Từ sau ngày 23/9 đến ngày 21/3 năm sau NBC ngã phía Mặt Trời nên Mặt Trời
lên thiên đỉnh vùng nội chí tuyến NBC, xa CTN (23027’N).
Mọi điểm vùng nội chí tuyến năm có 2lần Mặt Trời lên thiên đỉnh vào ngày khác Càng xa xích đạo khoảng cách lần Mặt Trời lên thiên đỉnh gần Vùng ngoại chí tuyến khơng có tượng
2 Bài tập: Để biết ngày cụ thể Mặt Trời lên thiên đỉnh điểm ta tính sau:
Ở Bắc bán cầu: từ ngày 21/3 đến 23/9: Mặt Trời lên thiên đỉnh xích đạo độ vĩ
trong vùng nội chí tuyến Bắc bán cầu, xa chí tuyến Bắc trở xích đạo 186 ngày Từ xích đạo lên chí tuyến B 186 ngày: = 93 ngày với 23027’ vĩ tuyến.
Đổi 23027’ giây (”) 230 x 60’ + 27’ = 1407’ x 60” = 84.420”.
Trong ngày Mặt Trời di chuyển khoảng là: 84.420”: 93 ngày = 908”/ngày
Ví dụ:Ngày Mặt Trời lên thiên đỉnh 10002’B (tại Cần Thơ).
* Đổi 10002’B giây ta có 36.120” Vậy số ngày Mặt Trời lên thiên đỉnh 10002’B cách xích đạo là:
36.120” : 908” = 40 ngày
Ngày Mặt Trời lên thiên đỉnh lần I: 21/3 + 40 ngày = 30/4 (tháng có 31 ngày) Ngày Mặt Trời lên thiên đỉnh lần II: 23/9 - 40 ngày = 14/8 (tháng có 31 ngày)
Tương tự cách tính ta có kết quả:
Địa điểm Vĩ Độ LẦN I LẦN II
CẦN THƠ 10002’B 30/4 14/8
NHA TRANG 12015’B 09/5 05/8
HUẾ 16026’B 25/5 20/7
HÀ NỘI 21002’B 13/6 01/7
TP HCM 10047’B 03/5 11/8
KON TUM 14020’B 17/5 28/7
Ở Nam bán cầu: từ ngày 23/9 đến 21/3 179 ngày (năm nhuận có 180 ngày) - từ xích đạo
đến chí tuyến Nam 89 ngày 90 ngày (năm nhuận)
Tương tự BBC: ngày Mặt Trời được: 84.420” : 90 ngày = 938”/ngày
Ví dụ:Tại vĩ độ 150N có ngày Mặt Trời lên thiên đỉnh Số ngày cách xích đạo 54000”: 938” = 58
ngày Ngày Mặt Trời lên thiên đỉnh cụ thể là:
Lần I: từ ngày 23/9 + 58 ngày = 20/11 (tháng 10 có 31 ngày)
Lần II: từ ngày 21/3 - 58 ngày = 24/1 (tháng có 28 ngày 29 ngày)
3 Cách tính tổng quát:
Muốn tính ngày Mặt Trời lên thiên đỉnh điểm A có A0 vĩ, ta cần nắm số ngày từ lúc Mặt Trời lên
thiên đỉnh xích đạo 00 đến chí tuyến 23027’đi BBC: 93 ngày Ở NBC: 90 ngày Mỗi ngày Mặt
Trời BBC: 908”, NBC: 938”
(2)Chuyên đề BDHSG mơn Địa lí 12(Góc nhập xạ) Tháng 09-2010 Bước : Đổi vĩ độ điểm A giây (1)
Bước : Tính số ngày Mặt Trời lên thiên đỉnh từ xích đạo đến vĩ độ điểm A cách lấy
(1): 908” (ở BBC) 938” (ở NBC) (2)
Bước : Tính ngày Mặt Trời lên thiên đỉnh
Ở BBC: lần I: Từ 21/3 + số ngày đến A lần II: 23/9 - số ngày đến A
Ở NBC: lần I:Từ 23/9 + số ngày đến A lần II: 21/3 - số ngày đến A
Lưu ý : số ngày tháng có liên quan: Các tháng có 31 ngày là: tháng I, III , V, VII, VIII, X, XII Các tháng có 30 ngày là: tháng IV, VI, IX, XI.Tháng II có 28 ngày, năm nhuận có 29 ngày
4 Bài tập vận dụng nâng cao:
Tính độ vĩ điểm biết ngày Mặt Trời lên thiên đỉnh điểm đó:
Tính số ngày từ 21/3 23/9 đến ngày cho độ vĩ (n) ngày Lấy (n) ngày x (nhân) 908” (BBC) x 938” (NBC), suy độ vĩ
Ví dụ: tính độ vĩ điểm A, biết Mặt Trời lên thiên đỉnh vào ngày 30/4.
Tính số ngày từ 21/3 đến 30/4 40 ngày 40 ngày x 908” = 36320” = 10002’B.
II TÍNH GĨC NHẬP XẠ CỦA CÁC VĨ ĐỘ
1 Khái niệm : Góc nhập xạ (góc chiếu sáng) góc tạo tia tới ánh sáng Mặt Trời hợp với mặt phẳng chân trời điểm độ vĩ bề mặt Trái Đất
Cùng với mặt cong bề mặt Trái Đất chuyển động biểu kiến hàng năm Trái Đất nên góc nhập xạ có số tính chất sau:
- Góc nhập xạ vĩ độ khác khơng nhau, nhìn chung nhỏ dần từ xích đạo đến cực - Vào ngày 21/3 23/9 góc nhập xạ có đối xứng qua đường xích đạo: xích đạo góc nhập xạ =
900, điểm nằm vĩ độ Bắc Nam bán cầu có góc nhập xạ nhau.
- Vào ngày 22/6 góc nhập xạ lớn CTB = 900, vào ngày 22/12 góc nhập xạ lớn CTN =
900.
- Chỉ có vĩ độ vùng nội chí tuyến có góc nhập xạ lớn = 900 ứng với ngày Mặt Trời
lên thiên đỉnh Ngồi vùng chí tuyến góc nhập xạ ln nhỏ 900.
- Góc nhập xạ độ vĩ thay đổi năm Lớn ứng với ngày Hạ chí nhỏ ứng với ngày Đơng chí bán cầu vĩ độ từ chí tuyến hai cực Trong vùng nội chí tuyến ngày Mặt trời lên thiên đỉnh điểm
2 Cách tính góc nhập xạ:
2.1 Cơng thức tổng quát: h0 = 900 - φ± δ
Trong đó:
* φ: độ vĩ điểm cần tính
* δ: độ lệch góc chiếuso với xích đạo
- Vào ngày 21/3 23/9 Mặt trời lên thiên đỉnh xích đạo nên δ =
- Ngày 22/6 22/12 Mặt trời lên thiên đỉnh xích đạo nên CTB CTN nên δ = ± 23027’.
Ngày 21/3 23/9 xích đạo h0 = 900 – 00 = 900 giảm từ xích đạo cực
Ngày 22/6: Mặt trời lên thiên đỉnh CTB (23027’ B), nên vĩ độ vùng nội chí tuyến BBC
có δ = + 23027’ xích đạo NBC có δ = - 23027’.
Ngày 22/12: Mặt trời lên thiên đỉnh CTN (23027’ N), nên vĩ độ vùng nội chí tuyến NBC
có δ = + 23027’ xích đạo BBC có δ = - 23027’.
2.2 Kết quả:Góc nhập xạ vĩ độ năm:
V ĩ tuyến Góc chiếu sáng lúc 12 trưa
21-3 22-6 23-9 22-12
660 33’B (vòng cực Bắc) 23027’ 46054’ 23027’ 00
23027’B (chí tuyến Bắc) 66033’ 900 66033’ 43006’
(3)Chun đề BDHSG mơn Địa lí 12(Góc nhập xạ) Tháng 09-2010
00(Xích đạo) 900 66033’ 900 66033’
23027’N (chí tuyến Nam) 66033’ 43006’ 66033’ 900
66033’N (vòng cực Nam) 23027’ 00 23027’ 46054’
Riêng điểm vùng nội chí tuyếnvào ngày 22/6 22/12 tính theo cơng thức
sau: h0 = 900 – δ + φ hay h0 = 66033’+ φ Ví dụ 1: Góc nhập xạ ngày 22/6:
- Ở vùng nội chí tuyến BBC: h0 = 900 – δ + φ hay h0 =66033’+ φ
+ Ở 100B: h
0 = 900 – 23027’ +100 = 76033’ hay h0 =66033’+100 = 76033’
+ Ở 200B h
0 = 900 – 23027’ +200 = 86033’ hay h0 =66033’+200 = 86033’
- Ở vùng nội chí tuyến NBC áp dụng công thức chung: ho = 900 - δ - 23027’
Ngày 22/12 ngược lại với ngày 22/6
- Ở vùng nội chí tuyến NBC: h0 = 900 – δ + φ hay h0 =66033’+ φ
+ Ở 100 N: h
0 = 900 – 23027’ +100 = 76033’ hay h0 =66033’+100 = 76033’
+ Ở 200 N: h
0 = 900 – 23027’ +200 = 86033’ hay h0 =66033’+200 = 86033’
- Ở vùng nội chí tuyến BBC áp dụng công thức chung: h0 = 900 - φ - 23027’
Ví dụ 2: Cho địa điểm sau đây: (Đề thi HSG 12 Tỉnh Đắk Lắk lần 1-12/11/2010) Hà Nội -vĩ độ : 210 01'B
BMT-vĩ độ : 120 41’B
Tp Hồ Chí Minh-vĩ độ: 10047' B
a Vào ngày tháng năm, Mặt trời lên thiên đỉnh BMT?
(Cho biết cách tính Được phép sai số ± ngày)
b Tính góc nhập xạ tia sáng Mặt trời Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh Mặt trời lên thiên đỉnh Buôn Ma Thuột
c Xác định phạm vi trái đất Mặt trời không lặn, không mọc ngày Mặt trời lên thiên đỉnh Buôn Ma Thuột
Bài giải (VD 2)
a) Ngày Mặt Trời lên thiên đỉnh năm BMT vĩ độ 120 41’B.
Mặt Trời di chuyển biểu kiến từ xích đạo (21/3) lên chí tuyến Bắc (22/6) hết 93 ngày, ngày Mặt
Trời chuyển động biểu kiến góc 0015’08’’ = 908”
Vậy Mặt Trời chuyển động biểu kiến từ xích đạo lên 120 41’B là:
120 41’ = 45660” : 908” = 50 ngày (làm tròn số) Suy ra:
- Mặt Trời lên thiên đỉnh 120 41’B lần thứ là:
Ngày 21/3 + 50 ngày = Ngày 10/5
- Mặt Trời lên thiên đỉnh vĩ độ 120 41’B lần thứ hai là
Ngày 23/9 – 50 ngày = Ngày 4/8
b)Góc nhập xạ Hà Nội TP.HCM MT lên thiên đỉnh BMT là
(Ở bán cầu Bắc: góc nhập xạ = 90 - vĩ độ địa điểm cần tính + vĩ độ nơi mặt trời lên thiên đỉnh. Ở bán cầu Nam: góc nhập xạ =90 + vĩ độ địa điểm cần tính - vĩ độ nơi mặt trời lên thiên đỉnh)
- Ở Hà Nội:
Hà Nội: nằm phía Bắc BMT góc nhập xạ tính cơng thức sau: hA = 900 - A + ( vĩ độ nơi MT lên thiên đỉnh) ( A vĩ độ cần tính)
Thay số: hA = 900 – 210 01' + 120 41’
(4)Chuyên đề BDHSG môn Địa lí 12(Góc nhập xạ) Tháng 09-2010
hA (Hà Nội) = 810 40’
- Ở Tp Hồ Chí Minh:
Tp Hồ Chí Minh nằm phía Nam BMT góc nhập xạ Tp Hồ Chí Minh tính cơng thức sau:
hA = 900 + A - ( vĩ độ nơi MT lên thiên đỉnh) ( A vĩ độ cần tính)
Thay số: hA = 900 + 10047' - 120 41’
hA(TP.HCM) = 880 06’
c Phạm vi trái đất Mặt trời không lặn, không mọc Mặt trời lên thiên đỉnh Buôn Ma Thuột ST: đường phân định sáng tối
BN: trục trái đất
- Phạm vi Mặt trời không lặn không mọc:
Vĩ độ Bán cầu Bắc tia sáng Mặt trời đến sau cực Bắc trước cực Nam 900 - 120 41’= 77059’
- Phạm vi Mặt trời không lặn là: Từ 900 Bắc đến 77059’ B
- Phạm vi Mặt trời không mọc là: Từ 900 Nam đến 77059’ Nam
3 Tính độ vĩ (φ) biết góc nhập xạ:
Từ cơng thức tổng qt tính góc nhập xạ: h0=900 - φ ± δ mà φ = 900 – h0 ± δ
3.1 Đối với vùng nội chí tuyến: φ = h0- 900 + δ
Ví dụ 1: Tính φ điểm A nằm vùng nội chí tuyến BBC vào ngày 22/6 biết h0= 800
δ A = (800 - 900) + 23027’ = 13027’ = 13027’B.
Ví dụ 2: Tính φ điểm B nằm vùng nội chí tuyến BBC vào ngày 22/6 biết h0 = 87034’
φ B = 87034’- 900 + 23027’ = 21001’B
3.2 Đối với vùng ngoại chí tuyến: φ = 900 – h 0+ δ Ví dụ:Tính φ điểm C có h0 = 43006’ vào ngày 22/6
φ C = 900 – h
0 + δ = 900 – 43006’ + 23027’ = 71001’B
3.3 Đối với tất độ vĩ NBC : vào ngày 22/6 Công thức tổng quát φ = 900 – h
0 – δ
Ví dụ:Tính φ điểm D biết h0 = 43006’
φ D = 900 – h
0 – δ = 900 – 43006’ – 23027’ = 23027’N
Vào ngày 22/12 ngược lại với ngày 22/06
; http://www.violet.vn/vantien2268