材料一：下图甲、乙为“两种简化光照图”。
材料二：下图甲、乙为“关于太阳升落的方位示意图”。 
①、②为冬至日太阳升落方位 ③、④为夏至口太阳升落方位
探究1：如材料一图甲所示，试分析a的变化范围，当a取最小值时，地球上正午日影指向规律是怎样的？
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探究2：如材料一图乙所示，试求北京时间；若A点的纬度为80°N，试求太阳直射点的坐标。
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探究3：结合材料二图甲、乙，试总结日出日落方位的变化规律。
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