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1、正午日影朝向和长短变化
正午日影的朝向取决于太阳直射点的位置。由于太阳直射点在南北回归线之间周年往返移动，正午日影朝向不仅随空间，而且随时间变化而变化。
在北回归线以北地区，正午日影始终朝北。北半球夏至日，北回归线及其以北地区正午太阳高度最大，正午日影最短。北半球冬至日，太阳直射在南回归线上，北半球正午太阳高度最小，日影最长。
在南回归线以南地区，正午的日影始终朝南。北半球冬至日，南回归线以南地区正午太阳高度最大，正午日影最短。北半球夏至日，南半球正午太阳高度最小，日影最长。
在南北回归线之间，一年有两次太阳直射(回归线上只有一次)，日影最短(日影与物体本身重合)。
2、日出、日落时日影朝向
在北半球春秋二分日，全球各地太阳从正东面升起，正西面落下。因此日出时日影朝西，日落时日影朝东。
北半球夏半年，太阳直射北半球，北半球各地昼长于夜，全球各地(极昼区域除外)太阳从东北方升起，西北方落下。日出时日影朝向西南，日落时日影朝向东南。从春分日至夏至日，随着太阳直射点北移，太阳升起和落下方向也逐渐北移;从夏至日至秋分日，太阳直射点南移，太阳的升落方向也逐渐向南移。
北半球冬半年，太阳直射在南半球，北半球各地昼短于夜，南半球反之。全球各地(极昼区域除外)太阳从东南方升起，西南方落下，因而日出时日影朝向西北，日落时日影朝向东北。从秋分日至冬至日，随着太阳直射点南移、太阳的升落方向也逐渐南移;从冬至日至第二年的春分日，太阳直射点北移，太阳的升落方向也逐渐北移。
由此可见，太阳的升落方向(日影的朝向与升落方向相反)不仅随空间，而且随时问的变化而变化。从赤道开始，随着纬度的升高，太阳的升落在南北方向上的变化幅度也逐渐增大。
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