Question

材料一：下圖甲、乙為“兩種簡化光照圖”。

材料二：下圖甲、乙為“關于太陽升落的方位示意圖”。

①、②為冬至日太陽升落方位 ③、④為夏至口太陽升落方位

探究1：如材料一圖甲所示，試分析a的變化范圍，當a取最小值時，地球上正午日影指向規(guī)律是怎樣的？ 
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探究2：如材料一圖乙所示，試求北京時間；若A點的緯度為80°N，試求太陽直射點的坐標。
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探究3：結合材料二圖甲、乙，試總結日出日落方位的變化規(guī)律。 
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Answer 1

1、由于晨昏線與緯線相切的最小緯度數是66.5°，所以α最小為66.5°，當晨昏線AB與赤道平面垂直時，
     α=90°，所以。的取值范圍是66.5°≤α≤90°；當α=66.5。時有兩種情況，若AB為晨線，則太陽直射南回
     歸線，則正午日影向北的范圍是在太陽直射點以北的各緯度，即為23.5°S～66.5°N，正午日影向南的
     范圍是在太陽直射點以南的各緯度，為23.5°S—90°S；若AB為昏線，則太陽直射北回歸線，正午日影
     向北的是23.5°N～ 90°N，正年日影向南的范圍是23.5°N～66.5°S。
2、若ABC為整條晨線，且與經線交點A、B、C分別為160°E、110°W、20°W。因為晨線上時間范圍是從0
     時到12 時，所以20°W為12時，160°E為O時，160°E比120°E早2小時40分，所以北京為21時20分；若A
     點的緯度為80°N，說明晨昏線與80°緯線相切，極晝極夜的范圍是10°，因為A點是80°N與160°E的交
     點，則C點就是80°S與20°W的交點，因此太陽直射點的坐標為（10°N，20°W），如下圖的M點所示，
     其中陰影部分為黑夜，非陰影部分為白晝。需要注意的是本題運用了“上北下南，左西右東”的方向
      判斷法則，即A為0時，C為12時，于是太陽直射緯度應距C點90°。

3、由圖甲可知冬至日太陽從東南方位升起，自西南方位落下；夏至日太陽從東北方位升起，自西北方位
     落下。由圖乙可知二分日正東升起，正西落下；冬季從東南升起，自西南落下。