說明：本文絕大部分内容（95%以上）均抄錄自葛雲保先生的科普書《誰見過地球繞着太陽轉》。

每天早晨，太陽從東方升起，越升越高，經過我們的頭頂，而後逐漸向西邊落下，随着它落入地平線，天也就漸漸變暗變黑了。

夜晚之後，黑夜便逐漸退去，太陽又會再次從東方升起，再次經過我們的頭頂，向西邊落下。如此周而複始，永不停息。

早上太陽從東方升起

中午太陽升到最高位置

晚上太陽從西邊落下

我們隻要連續觀察一段時間就會發現，太陽并非每天都是在東方地平線上的同一個點升起。

假設我們是在春季的某一個清晨，而對着太陽升起的方向（圖1.2），看到太陽剛好在一棵大樹的後面升起。（圖1.2中大樹背後的太陽示意）。第二天，太陽好像還是在那棵大樹後升起，但如果仔細辨别，其實太陽的升起點已經往北有了小小的移動，大約有1個太陽的直徑，也就是半度左右（圖1.2中大樹左側太陽示意）。七八天，這種移動就看得比較明顯了。太陽的升起點就這樣緩緩地往北移動着，離那棵大樹越來越遠，但這種移動有一個極限（圖1.2中左側邊緣的太陽示意），到了這個極限，太陽的升起點又會緩緩地往回移動，就這樣周而複始，永不停息。

這一南一北相距多遠呢？在北半球中緯度的地方看來，兩點相距四五十度，所以說太陽從東方升起，這兒所指的東方是一個籠統的方位。在這一南一北兩點間的中點，才是正東方，在太陽南北往返的一個完整的周期中，隻有兩天，太陽從正東方升起，這就是“春分”和“秋分”。

太陽落下的地點也和升起的地點一樣，每天都有難以察覺的變化，也在一定的範圍内，由南往北，再由北往南緩緩地移動着，周而複始，永不停息。

圖1.3中的兩張日落照片分别是在冬、夏的兩個傍晚，在同一個地點拍攝的，可以看到，太陽落山的位置有非常大的差别。

太陽從升起到落下，在空中劃了一個很大的圓弧，在我們北半球中緯度的人看來，太陽軌迹構成的圓弧往南傾斜（圖1.4）。這一點我們可以通過樹木或者建築物的影子的移動變化發現。

如果在一塊平坦的地面生長着一顆筆直的大樹，早晨太陽升起以後，大樹的西面拖着長長的影子，随着太陽越來越高，大樹的影子漸漸變短，影子所指的方向也在逐漸改變，當太陽到達一天中的最高點的時候，大樹的影子是一天中最短的，這時它指向正北方。過了這一時刻，太陽漸漸向西移動，高度越來越低，大樹的影子則越來越長，并且逐漸移向東方。

大樹的影子是不是每天都在這樣變化呢？

是的，但又不是的。

前面說過，太陽每天升起的位置是逐日移動的，所以每天大樹的影子的起始方向也在逐日變化。我們可以在一塊平坦的地面中間立一個垂直于地面的高杆，太陽升起以後，立杆就會在平坦的地面投下影子。如果我們每隔10分鐘就去把立杆當時的影子描畫在地上，一天下來，地面上就會有很多直線，構成了一個美麗的圖案。

圖1.5是3個特定日期的立杆影子掃描出的3個圖案。這是從高處往下看到的圖形，也叫俯視圖。圖中的實線是一天之中若幹個時間的杆影，虛線是杆影變化的邊界。

通過對比這三幅圖，我們可以看出杆影變化的規律。不管是冬至還是夏至，不管是春分還是秋分，一天之中，影子總是由長變短再由短變長，影子所指的方向也由向西漸漸變為向東，影子構成的圖案是完全對稱的，這是這三幅圖的基本共同點，也是全年的任意一天中影子變化的共同點。如果再仔細分析一下還會發現第四個共同點：不管是哪一天，立杆影子最短的時刻，它總是很準确地指向正北方，也就是一天中的正午時刻，這是一個非常重要的特點。但是這三幅圖的總體形狀又很不相同，如冬至日，影子起先是指向西偏北的方向，夏至日，影子起先是指向西偏南的方向。再有就是，不同的日子，正午時刻立杆的影子的長度是不同的。

圖1.6表示的，就是在北半球，一根垂直于地面的杆子，在冬至和夏至的正午時刻所投下的影子，影子的長度相差還是挺大的。

這反映了太陽高度與方位的變化特點，每天從早到晚，太陽的高度與方位在逐漸變化，這是人們容易察覺的。一年之中，選擇每天的同一時刻來比較（如每天的上午10點），你會發現太陽的高度與方位也在逐日變化，但是每天正午時刻的太陽，隻是高度在逐日變化，而所在方位永遠是正南方天空。

在太陽每天升落的地點由南往北慢慢移動的那段時間裡，它每天的升起時刻也在漸漸提前，而落山的時刻則在漸漸推遲，也就是說，白天的總時間在漸漸延長，夜晚的總時間在漸漸縮短。相反，在太陽每天升落的地點由北往南慢慢移動的那段時間裡，它每天的升起時刻也在漸漸推遲，而落山的時刻則在漸漸提早，也就是說，白天的總時間在漸漸縮短，夜晚的總時間在漸漸延長。我們很多人都有體會，暑假前後的早晨去上學，天已經很亮了，下午放學回家，天也沒黑，可以在外面玩上好一陣子；但寒假的早晨去上學，天還沒怎麼亮，下午放學回家天已經完全黑了。在太陽南北往返的一個完整的周期中，隻有兩天，晝和夜的時間相等，那就是“春分”和“秋分”。

太陽的升降點、正午太陽的高度（也即正午杆影的長度）、白天與黑夜的時間長度，這三者是完全同步的；當太陽從東方最偏北的點升起，就會在西方最偏北的點落下，它在空中所劃的圓弧也最偏北，正午時刻它在正南方的高度最高，即離我們正頭頂的距離最近，正午杆影的長度最短，這一天白天的時間最長而夜晚時間最短，由于這時候正處于炎熱的夏天，這一天被稱為“夏至”日；當太陽從東方最偏南的點升起，就會在西方最偏南的點落下，它在空中所劃的圓弧也最偏南，正午時刻它在正南方的高度最低，即離我們正頭頂的距離最遠，正午杆影的長度最長，這一天白天的時間最短而夜晚時間最長，由于這時候正處于寒冷的冬季，所以這一天被稱為“冬至”日。圖1.7是太陽在夏至、春分、秋分、冬至四個特定日子東升西落的軌迹示意。

從冬至到冬至，或者從夏至到夏至就是太陽視運動變化的一個大周期。

以上就是我們肉眼能直接觀察到的太陽的運動。

平時生活中，如果留心的話，我們也能感受到太陽的升起點的變化。如下圖：

2021/6/7早上8點12分太陽，太陽已經升起得很高了，離我們頭頂也越近

冬天早上8點，太陽才剛剛升起，位置很低，離我們也越遠，圖片來源于網絡

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