怎样求地球上某点的日出，日落的时间和方位角度

居住在郊外，没有太多楼房遮挡，很容易注意到夏天和冬天，太阳分别在房子周围升起和落下的不同方位。虽然在中学的地理课上，我们就已经知道了，在北半球，夏天日出方位为东北，日落方位为西北，冬天日出方位为东南，日落方位为西南，而春分日和秋分日，太阳从正东方升起，从正西方落下。而南半球与北半球相反，夏天日出方位为东南，日落方位为西南，冬天日出方位为东北，日落方位为西北。而我有了一个很自然的猜测，同一天全球各地的日出日落方位都是相同的。不过中学地理课中没讲的，是夏天和冬天太阳升起落下的方位角，具体是多少。如果有人问我这个问题，我可能会不假思索地说，因为黄赤交角是235度，所以，夏至日太阳升起的方位最偏北，是东偏北235°，与之相对太阳落下的方位是西偏北235°；冬至日太阳升起的方位最偏南，是东偏南235°，太阳落下的方位是西偏南235°；某一日期太阳升起和落下的方位，与当日地轴与太阳光线所成的夹角有关。

这猜测和想法看似有一定的道理，实则经不起推敲。首先，这是把地球假想成了平面，所推理出的结果，这个结果在一定程度上没有错，但它只在赤道上适用；其次，假如我们想想，地球的南北极，是有极昼和极夜的，假如同一天全球各地的日出日落方位都是相同的，那么当极地是极昼或极夜时，那里的日出和日落方位是什么？我们可以用一个特例来说明，当极地中的某地处于极昼/极夜和非极昼极夜的临界点时，意味着这一天太阳升起和落下的地点在同一处，显然，不可能有一天全球所有的地方都是太阳升起和落下的地点在同一处。

所以，地球上任意一个地点日出/日落方位的计算，并不像想像的那么简单。那么，日出/日落方位到底如何计算呢？这可能需要一些空间几何和向量的知识。

假如我们身边有一个地球仪，可以用灯光模仿着太阳光照射它的一边，观察其上面的晨昏线，我们可以看出，对于晨昏线上的一点来说，太阳光线的方向与经过这个点的纬线圈（或经线圈）的切线方向所成的夹角，就是这个地点的日出/日落方位。

不过这里有个问题，我们通过经线圈的切线与纬线圈的切线，各可以求出一个夹角，如何保证它们所表示的日出（日落）方位是一致的呢？众所周知，经线圈表示南北方向，纬线圈表示东西方向，经过同一个点的经线圈切线与纬线圈的切线的夹角总是90°，故只有太阳光线与经过此点的经线圈切线和纬线圈的切线形成的两个夹角之和等于90°，才能保证我们通过经线圈和纬线圈求出的日出方位是一致的。经线圈切线和纬线圈切线所决定的平面表示这个点附近的地面，对这个点来说，日出或日落时，太阳光照射过来的方向应该正好在地面这个平面内。两个夹角之和等于90°，也正表明太阳光线与经线圈切线和纬线圈切线所决定的平面共面。也就是说，在晨昏线上任意一点，太阳光线与经过这个点的经线圈的切线和经过这个点的纬线圈的切线所决定的平面应该是共面的。如果这个结论成立，那么我们可以通过求太阳光线与经线圈切线和纬线圈切线中的任意一个所成夹角，来求出日出/日落方位。

巨蟹座在狮子座西边，长蛇头的北面，是黄道十二星座中最暗的一个，座内最亮星只有38m，根本看不出螃蟹的形状，这也许是因为赫剌克勒斯的一棒早把它打得粉碎的缘故。就是这样，它还紧紧地靠着长蛇，狼狈为奸呢！ 在巨蟹座中央的δ星附近（或狮子座轩辕十四和双子座β星这两颗亮星之间），眼力好的人可以看到一小团白色的雾气，我国古代称之为“积尸气”，书中描述它：“如云非云，如星非星，见气而已。”直到望远镜发明以后人们才观测到，它原来是一个星团，天文学上称为“蜂巢星团”。这个星团的成员有200多颗，距离我们520光年。 天文学上把星团分为两类，一种是武仙座中那样的“球状星团”涑残峭攀粲诹硪焕啵凶觥疬url]疏散星团”。这类星团形状不规则，一般也都分布在银盘上。天文学家发现的银河系中的疏散星团已经超过了1000个，他们估计整个银河系中疏散星团的数目得超过10000个。

　　北极点都正南，南极点都正北。极昼地区：北半球，日出日落都是正北；南半球，日出日落都是正南。北半球夏半年：南北半球均东北升，西北落；北半球冬半年：南北半球均东南升，西南落。春秋二分除了南北两极点外日正东方向升起、从正西方向落下。

　　太阳直射点在哪个半球，日出日落就偏向于哪个方向。而且纬度越高，偏转越明显。其中赤道偏转为当时的直射纬度，到极昼区偏转为90度。

　　受地球公转运动方向一”自西向东”运动的影响，太阳视运动表现为东升西落。严格说来,笼统地认为太阳东升西落是不准确的。由于黄赤交角的存在，太阳直射点在南、北回归线之间往返。直射点位置的变化，使得同一地方不同日期日出日落方向不同，同一时刻不同的地方日出、日落方向也不同,所以,我们在不同季节看到的日出日落的方位并不相同。

　　规律一：春秋二分日，全球各地的日出日落方位除了南北两极点外均为从正东方向升起、从正西方向落下。

　规律二：太阳直射北半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳都是从东北方向升起、从西北方向落下，而且太阳直射点的纬度越接近北回归线，各地日出、日落的方位就越偏北;纬度越高的地方日出日落的方位也越偏北。

　规律三：太阳直射南半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳都是从东南方向升起，从西南方向落下，而且太阳直射点的纬度越接近南回归线，各地日出、日落的方位就越偏南;纬度越高的地方日出日落的方位也越偏南。