Chuyển động biểu kiến của Mặt Trời, các mùa và năm đới khí hậu

Phương trình / Quy luật áp dụng: δ ∈ [−23°26′, +23°26′]

Giải thích chuẩn SGK: Do góc hoàng - xích đạo bằng 23°26′, hướng trục Trái Đất không đổi trong khi vị trí Trái Đất trên quỹ đạo thay đổi, nên điểm có tia sáng Mặt Trời chiếu vuông góc chỉ di chuyển qua lại giữa hai chí tuyến, xa nhất về phía bắc đến 23°26′B và xa nhất về phía nam đến 23°26′N.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Thường gặp trong thi cử: Góc hoàng - xích đạo là 23°26′ (viết 23.5° là chưa chính xác); phạm vi lên thiên đỉnh là ±23°26′; 66°34′ là giá trị suy ra.

Phương trình / Quy luật áp dụng: Hai ngày phân, hai ngày chí: δ = 0 / +23°26′ / 0 / −23°26′

Giải thích chuẩn SGK: Điểm Mặt Trời lên thiên đỉnh di chuyển qua lại giữa hai chí tuyến Bắc và Nam với chu kì một năm, gọi là chuyển động biểu kiến hằng năm của Mặt Trời; chu kì này là một năm chí tuyến, và hai ngày phân, hai ngày chí là bốn mốc thời gian then chốt trên lộ trình đó.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Thường gặp trong thi cử: Các ngày Xuân phân, Hạ chí, Thu phân, Đông chí đều kèm chữ "khoảng"; nửa năm mùa hạ ở bán cầu Bắc dài 186 ngày, nửa năm mùa đông dài 179 ngày.

Phương trình / Quy luật áp dụng: a = 90° − |φ − δ|

Giải thích chuẩn SGK: Độ cao Mặt Trời lúc chính ngọ a = 90° − |φ − δ|: tại điểm lên thiên đỉnh là 90°, trên đường phân chia sáng - tối là 0°, các nơi khác giảm dần theo độ chênh lệch vĩ độ so với điểm lên thiên đỉnh; tại Bắc Kinh (40°N) ngày Hạ chí đạt 73°26′, ngày Đông chí đạt 26°34′.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Thường gặp trong thi cử: Dấu của δ khi thay vào công thức (ngày Đông chí lấy dấu âm); công thức "90° − vĩ độ địa phương + 23°26′" chỉ đúng cho khu vực từ Chí tuyến Bắc trở về cực Bắc.

Phương trình / Quy luật áp dụng: Vĩ độ đạt đỉnh = Vĩ độ điểm lên thiên đỉnh δ

Giải thích chuẩn SGK: Xét về sự phân bố theo vĩ độ, độ cao Mặt Trời lúc chính ngọ vào ngày Hạ chí giảm dần từ Chí tuyến Bắc về hai phía bắc và nam; vào ngày Xuân phân và Thu phân giảm dần từ Xích đạo về hai phía; vào ngày Đông chí giảm dần từ Chí tuyến Nam về hai phía.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Thường gặp trong thi cử: Cho trước ngày tháng và vĩ độ để so sánh độ cao Mặt Trời lúc chính ngọ; đọc biểu đồ "Độ cao Mặt Trời lúc chính ngọ trên toàn cầu vào các ngày phân và chí".

Phương trình / Quy luật áp dụng: H_max = 90 − max(0, |φ| − ε)

Giải thích chuẩn SGK: Từ Chí tuyến Bắc trở về bắc, độ cao Mặt Trời lúc chính ngọ đạt cực đại vào ngày Hạ chí và cực tiểu vào ngày Đông chí, từ Chí tuyến Nam trở về nam thì ngược lại; vùng giữa hai chí tuyến mỗi năm có hai lần Mặt Trời lên thiên đỉnh, giá trị cực đại đạt tới 90°.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Thường gặp trong thi cử: Từ Chí tuyến Bắc trở về bắc "Hạ chí lớn nhất, Đông chí nhỏ nhất"; tại Xích đạo chỉ có hai ngày Xuân phân và Thu phân độ cao Mặt Trời lúc chính ngọ mới đạt 90°; ngay trên hai đường chí tuyến mỗi năm chỉ có một lần Mặt Trời lên thiên đỉnh.

Phương trình / Quy luật áp dụng: Hướng = sign(φ − δ)

Giải thích chuẩn SGK: Phía bắc Chí tuyến Bắc quanh năm Mặt Trời lúc chính ngọ ở hướng nam, phía nam Chí tuyến Nam quanh năm ở hướng bắc; vùng giữa hai chí tuyến trong năm có lúc Mặt Trời lúc chính ngọ ở hướng nam, có lúc ở hướng bắc, và khi lên thiên đỉnh thì ở ngay trên đỉnh đầu.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Dễ nhầm: Phía bắc Chí tuyến Bắc quanh năm Mặt Trời lúc chính ngọ ở hướng nam (chứ không phải "mùa hè ở hướng bắc"); tại 20°N vào ngày Hạ chí Mặt Trời lúc chính ngọ ở hướng bắc, ngày Đông chí ở hướng nam, trong năm có lúc ở hướng nam có lúc ở hướng bắc.

Phương trình / Quy luật áp dụng: Biến thiên bức xạ Mặt Trời trong năm → Bốn mùa

Giải thích chuẩn SGK: Sự biến thiên trong năm của bức xạ Mặt Trời tạo nên bốn mùa; theo thống kê khí hậu ở nhiều quốc gia ôn đới Bắc bán cầu, tháng 3–5 là mùa xuân, 6–8 là mùa hạ, 9–11 là mùa thu, 12–2 là mùa đông, còn ở bán cầu Nam thì ngược lại.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Dễ nhầm: Cần phân biệt rõ bốn mùa theo thiên văn và bốn mùa theo thống kê khí hậu; các mùa ở hai bán cầu Bắc và Nam trái ngược nhau; bốn mùa không phải do "khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời xa hay gần" gây ra.

Phương trình / Quy luật áp dụng: Ranh giới: ±23°26′, ±66°34′

Giải thích chuẩn SGK: Lấy hai chí tuyến Bắc - Nam và hai vòng cực Bắc - Nam làm ranh giới, bề mặt Trái Đất được phân chia khái quát thành Nhiệt đới, Ôn đới Bắc, Ôn đới Nam, Hàn đới Bắc và Hàn đới Nam; vĩ độ ranh giới là ±23°26′ và ±66°34′.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Dễ nhầm: Ranh giới năm vòng đai không phải là 0° / 30° / 60°; năm vòng đai được phân chia theo sự giảm dần của bức xạ Mặt Trời theo vĩ độ chứ không phải theo nhiệt độ không khí trực tiếp.

Phương trình / Quy luật áp dụng: |φ| ≤ 23°26′ → Hai lần lên thiên đỉnh

Giải thích chuẩn SGK: Điểm Mặt Trời lên thiên đỉnh di chuyển qua lại giữa hai chí tuyến Bắc và Nam, nên vùng Nhiệt đới mỗi năm có hai lần lên thiên đỉnh, ngoài hai chí tuyến không có lần nào; bên trong hai vòng cực có hiện tượng ngày đêm địa cực, đó chính là vùng Hàn đới.

Lưu ý trọng tâm khi kiểm tra – đánh giá: Thường gặp trong thi cử: Cho một vĩ độ, xác định nó thuộc vòng đai nào, một năm có mấy lần Mặt Trời lên thiên đỉnh, có hiện tượng ngày đêm địa cực hay không.

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: 23°26′. SGK Địa lý 10: "Góc hợp bởi mặt phẳng xích đạo và mặt phẳng hoàng đạo hiện nay là 23°26′"; từ năm 1984 thiên văn học dùng giá trị 23°26′21″. Còn 66°34′ là giá trị suy ra từ 90° − 23°26′.

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Vĩ độ 23°26′B. SGK Địa lý 10: Ngày Hạ chí (khoảng 21/6), Mặt Trời lên thiên đỉnh tại vĩ độ 23°26′B, tức là Chí tuyến Bắc.

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Một năm chí tuyến. SGK Địa lý 10: "Chu kì chuyển động biểu kiến của điểm Mặt Trời lên thiên đỉnh chính là một năm chí tuyến".

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: 26°34′. Theo a = 90° − |φ − δ|, ngày Đông chí δ lấy −23°26′: 90° − |40° − (−23°26′)| = 26°34′ (SGK Địa lý 10).

Giải thích chuẩn SGK: Đáp án đúng: Chí tuyến Bắc. SGK Địa lý 10: Vào ngày Hạ chí, độ cao Mặt Trời lúc chính ngọ giảm dần từ Chí tuyến Bắc về hai phía bắc và nam, giá trị cực đại nằm trên Chí tuyến Bắc (90°).