Câu 4. Những nơi nào trên Trái Đất trong năm nhìn thấy Mặt Trời lên thiên đỉnh? Những nơi nào có ngày và đêm dài bằng nhau quanh năm? Những nơi nào có ngày 24 giờ, đêm 24 giờ (ngày địa cực, đêm địa cực...

Chi Vũ Câu 4. Những nơi nào trên Trái Đất trong năm nhìn thấy Mặt Trời lên thiên đỉnh? Những nơi nào có ngày và đêm dài bằng nhau quanh năm? Những nơi nào có ngày 24 giờ, đêm 24 giờ (ngày địa cực, đêm địa cực) và những nơi nào có 6 tháng ngày và 6 tháng đêm?

Hướng dẫn:

- Những nơi trên Trái Đất trong năm nhìn thấy Mặt Trời lên thiên đỉnh: Các địa điểm từ vĩ tuyến 23°27′ N đến 23°27' B. Do chuyển động biểu kiến hằng năm của Mặt Trời lần lượt xảy ra tại các địa điểm từ vĩ tuyến 23°27′ N (ngày 22-12) cho tới 23 27’ B (22-6), rồi lại trở xuống 23°27′ N.

- Những nơi có ngày và đêm dài bằng nhau quanh năm: Xích đạo. Do đường phân chia sáng tối (ST) cắt với mặt phẳng qua trục Trái Đất tại Xích đạo và chia đường Xích đạo ra làm hai phần bằng nhau.

- Những nơi có ngày địa cực, đêm địa cực (ngày dài 24 giờ, đêm 24 giờ): Vào mùa hè, đường phân chia sáng tối nằm sau vòng cực Bắc và trước vòng cực Nam; vào mùa đông, đường phân chia sáng tối nằm sau vòng cực Nam và trước vòng cực Bắc. Do vậy, trong mùa hè, ở vòng cực Bắc đến cực Bắc có ngày 24 giờ, ở vòng cực Nam đến cực Nam có đêm 24 giờ; về mùa đông, ngược lại.

- Những nơi có 6 tháng toàn ngày và 6 tháng toàn đêm: Ở hai cực. Tại cực Bắc, suốt cả mùa hè hoàn toàn nằm trong phần chiếu sáng, suốt cả mùa đông hoàn toàn nằm trong bóng tối; ở cực Nam, ngược lại. Do vậy, ở hai cực có 6 tháng ngày và 6 tháng đêm.

Câu 5. Tại sao ở nước ta trong năm có hai lần Mặt Trời lên thiên đỉnh, còn các nước nằm ở vĩ tuyến cao hơn 23°27 không có hiện tượng này? Tại sao vào lúc giữa trưa ngày 22/12 ở các địa phương nước ta đều nhìn thấy Mặt Trời chếch về phía nam, giữa trưa ngày 22/6 nhìn thấy Mặt Trời chếch về phía bắc? Hướng dẫn:

- Do Trái Đất đang chuyển động xung quanh Mặt Trời với trục nghiêng (23°27′ với pháp tuyến của mặt phẳng quỹ đạo Trái Đất) và không đổi phương. Do đó, tia nắng vuông góc với tiếp tuyến ở bề mặt Trái Đất sẽ lần lượt di chuyển từ 23°27′ N lên 23°27′ B. Trong vòng một năm, các địa điểm nội chí tuyến (trong đó có nước ta) đều có hai lần Mặt Trời lên thiên đỉnh.

- Từ ngoài hai chí tuyến về hai cực không có hiện tượng này, do trục Trái Đất nghiêng với mặt phẳng hoàng đạo (mặt phẳng chứa quỹ đạo Trái Đất) một góc bằng 6633'. Để tạo góc 900 thì góc phụ phải là 23°27′, trong khi đó các địa điểm ở ngoại chí tuyến đều có vĩ độ lớn hơn 23027.

- Vị trí nước ta ở bán cầu Bắc. Mùa hạ, chuyển động biểu kiến của Mặt Trời về chí tuyến Bắc, lên thiên đỉnh ở chí tuyến Bắc ngày 22/6; mùa đông, chuyển động biểu kiến của Mặt Trời về chí tuyến Nam, lên thiên đỉnh ở chí tuyến Nam ngày 22/12. Do vậy, về mùa hạ nhìn thấy Mặt Trời giữa trưa chếch về phía bắc, về mùa đông - chếch về phía nam.

Câu 6. Vào những thời gian nào trong năm tất cả mọi địa điểm trên Trái Đất đều nhìn thấy Mặt Trời mọc chính Đông và lặn chính Tây? Tại sao? Hướng dẫn:

- Mặt trời mọc ở chính Đông và lặn ở chính Tây phụ thuộc vào việc các tia sáng của nó có cùng phương với mặt phẳng Xích đạo của Trái Đất hay không.

Vào ngày Xuân phân (21/3) và Thu phân (23/9) mọi địa điểm trên Trái Đất đều nhìn thấy Mặt Trời mọc chính Đông và lặn chính Tây, do Mặt Trời lên thiên đỉnh ở Xích đạo, tia tới của Mặt Trời song song với mặt phẳng Xích đạo.