閆凱東等
一、 考綱解讀(表1)
二、考點層析
考點1:地方時和區(qū)時的計算
【圖釋考點】時間的空間分布規(guī)律:東早西晚(圖1)。
【疑難突破】
(1)區(qū)時的計算方法。已知某地經(jīng)度求時區(qū):某地時區(qū)=某地經(jīng)度/15,若結(jié)果為整數(shù),則為時區(qū)數(shù),若所得結(jié)果為小數(shù),則四舍五入;求區(qū)時差,同區(qū)相減、異區(qū)相加,東邊的時刻總比西邊的時刻早,求東邊時刻加時差,求西邊時刻減時差,即“東加西減”。
(2)計算時間采用全天24小時制。如果計算結(jié)果大于24小時,則減去24時,日期加一天,即為所求時刻;若計算結(jié)果數(shù)值是負(fù)數(shù),則加24小時,日期減一天,即為所求時刻。
(3)在移動情況下(如乘海輪或飛機)計算時間和日期,要加上行程時間。把起點與終點的地方時(或區(qū)時)轉(zhuǎn)化為同一地點的地方時(或區(qū)時),起止時間差即為運行時間。
(4)善于從光照圖中獲取時間信息。①晨線與赤道交點所在經(jīng)線地方時為6:00;②昏線與赤道交點所在經(jīng)線地方時為18:00;③晝弧中點所在經(jīng)線即太陽直射點所在經(jīng)線地方時為12:00;④夜弧中點所在經(jīng)線地方時為0:00(或24:00)。
(5)赤道上日出地方時永遠(yuǎn)為6時,日落地方時永遠(yuǎn)為18時。春秋分時全球都是6時日出,18時日落,其余時間晨線上的點同時日出,但日出地方時不同;昏線上的點同時日落,但日落地方時不同。
考點2:正午太陽高度
正午太陽高度是正午時太陽光線與地平面的夾角,是一天中太陽高度最高的角度。
【圖釋考點】正午太陽高度時空分布規(guī)律。
(1)緯度變化規(guī)律:同一時刻,正午太陽高度從太陽直射點所在緯線向南北兩側(cè)遞減,如圖2所示。
(2)季節(jié)變化規(guī)律:隨太陽直射點向某地所在緯線移來,則某地正午太陽高度增大;移去則減小。
【疑難突破】
1.正午太陽高度的計算
H=90°-緯度差(H為所求點的正午太陽高度),緯度差是指某地緯度與當(dāng)日太陽直射點所在緯度之間的差值(當(dāng)所求點與太陽直射點在同一半球時,緯度差為兩地緯度數(shù)之差;當(dāng)所求點與太陽直射點不在同一半球時,則緯度差為兩地緯度數(shù)之和,簡記為“同減異加”)。
2.正午太陽高度的年變化幅度
(1)緯度在0°~23.5°之間的地區(qū):正午太陽高度年較差=當(dāng)?shù)鼐暥?23.5°(該地區(qū)最大正午太陽高度為90°)。
(2)緯度在23.5°~66.5°之間的地區(qū):正午太陽高度年較差=47°。
(3)緯度在66.5°~90°之間的地區(qū):正午太陽高度年較差=90°-當(dāng)?shù)鼐暥?23.5°。
3.正午太陽高度的應(yīng)用
①確定地方時。②確定房屋朝向或與房間采光的關(guān)系。③判斷正午日影長短及朝向(影子朝向與太陽方位相反;太陽高度角越大,日影越短,一天中正午時刻日影最短)。④判斷所在地區(qū)的緯度。⑤計算最小樓間距:解題關(guān)鍵是計算當(dāng)?shù)匾荒曛凶钚〉恼缣柛叨龋⒂嬎阌伴L。⑥計算熱水器的安裝角度(太陽能熱水器集熱面與太陽光線垂直;太陽能熱水器集熱面與地面夾角同正午太陽高度互余)。
4.太陽高度變化規(guī)律
太陽高度是太陽光線與地平面的夾角,也稱太陽高度角。
日變化:地方時12點最大,0點最小,日出和日落時為0°。
空間分布:由太陽直射點向四周遞減,如圖3所示。
考點3:晝夜長短的變化
【圖釋考點】晝夜長短變化規(guī)律。
晝夜長短空間分布規(guī)律:太陽直射哪個半球,哪個半球晝長夜短,且越向該半球高緯白晝時間越長,該半球極地地區(qū)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象,另一半球相反;太陽直射赤道,全球晝夜平分;夏至日北半球各地晝最長,冬至日南半球各地晝夜最長,如圖4所示。
晝夜長短季節(jié)變化規(guī)律:太陽直射點向哪個半球移動,哪個半球晝變長夜變短,且緯度越高,晝夜長短變化幅度越大,另一半球相反(如圖5)。
【疑難突破】
1.晝夜長短的計算方法
某地晝長=該地所在緯線晝弧的比例×24=該地所在緯線晝弧所跨經(jīng)度/15°=日落時刻-日出時刻=(12-日出地方時)×2=(日落地方時-12)×2=24-夜長;同一天南北半球緯度相同的甲、乙兩地,甲地晝長等于乙地夜長。
2.晝夜長短的變化
①隨緯度增加,晝夜長短變化幅度越來越大,即晝長年較差隨緯度的增加而增大(極圈內(nèi)地區(qū)除外)。赤道地區(qū)晝夜終年等長,晝長年較差為0;南北極圈及以內(nèi)地區(qū)最長晝長達(dá)24小時,最短晝長僅為0,晝長年較差達(dá)24小時。②北極圈以北和南極圈以南地區(qū)發(fā)生極晝、極夜的日數(shù),隨緯度增加而增多,極點地區(qū)達(dá)到最大值。一年中,極圈上的極晝、極夜各為1天,極點上的極晝、極夜各約為半年。北極點極夜天數(shù)比極晝天數(shù)略少,因為北極點發(fā)生極夜時地球位于近日點附近,地球公轉(zhuǎn)速度較快,所需時間短。③晝變長夜變短不等于晝長夜短,如北半球晝變長說明太陽直射點向北移動,太陽可能直射南半球,此時北半球晝短夜長;也可能直射北半球,此時北半球晝長夜短。晝變短夜變長與晝短夜長亦是同樣道理。
3.日出日落方位
太陽直射北半球,全球有晝夜交替的地方日出東北,日落西北;太陽直射南半球,全球有晝夜交替的地方日出東南,日落西南;二分日太陽直射赤道,全球日出正東,日落正西;出現(xiàn)極晝的地方,北半球太陽正北升起,正北落下,南半球正南升起,正南落下。
三、圖像突破
【圖型解讀】各類光照圖的判讀。
光照圖即日照圖,是太陽光線照射在地球表面所形成的白晝和黑夜的分布圖形。常見光照圖一般由三要素組成:太陽光線、晨昏線和晝夜半球。常見圖形有側(cè)視圖、俯視圖、矩形圖、局部圖、變式圖等,如圖6,①為二分日側(cè)視圖;②為北半球夏半年側(cè)視圖;③為北極上空俯視圖;④為南極上空俯視圖;⑤為北半球冬至日矩形圖。
【判讀方法】
(1)找點:直射點、交點、切點。光照圖中的太陽直射點、晨昏線與赤道交點、晨昏線與緯線圈切點這“三點”往往隱含經(jīng)度、緯度、地方時、日期等重要條件或特征,并且相互間存在一定關(guān)系,是解題的關(guān)鍵點。因此讀光照圖時,要找出這“三點”,挖掘出其隱含條件或信息。
(2)描線:晨昏線、日期分界線、東西半球分界線。晨線與赤道交點所在經(jīng)線地方時為6時,昏線與赤道交點所在經(jīng)線地方時為18時。晨昏線和緯線圈的切點所在緯線的緯度是出現(xiàn)極晝或極夜現(xiàn)象的最低緯度;所在經(jīng)線一條是太陽直射經(jīng)線(晝半球中央經(jīng)線)、另一條是0時經(jīng)線(夜半球中央經(jīng)線)。
日界線為0時或24時所在經(jīng)線和180°經(jīng)線(理論上);沿地球自轉(zhuǎn)方向,0時經(jīng)線向東至180°經(jīng)線的范圍為今天;0時經(jīng)線向西至180°經(jīng)線的范圍為昨天。20°W以東為東半球,其西側(cè)為西半球;160°E以東為西半球,其西側(cè)為東半球。
(3)劃面:由太陽光線確定出晝半球、夜半球及南北極圈附近極晝和極夜的范圍。若越向北,晝越長,則北半球處于夏半年,反之,北半球處于冬半年;北極圈出現(xiàn)極晝的時間為6月22日,出現(xiàn)極夜的時間為12月22日。只在每年3月21日或9月23日前后,南、北極點周圍無極晝、極夜現(xiàn)象。南北極地區(qū)出現(xiàn)極晝和極夜現(xiàn)象是相反的。
四、思維建模
1.極晝區(qū)域太陽高度的計算
【典例精析】
圖7為北半球甲、乙兩地某日“太陽視運動路線圖”,圓O為地平圈,箭頭表示太陽視運動方向,圖中∠1=∠2=22°。讀圖回答(1)~(3)題。
(1)甲地的地理緯度是:
A.23°26′N B.66°34′N
C.22°N D.90°N
(2)乙地的正午太陽高度為:
A.22° B.44° C.11° D.68°
(3)悉尼該日太陽升起的方向是:
A.東北 B.東南 C.正東 D.正北
由圖7可知甲、乙兩地均出現(xiàn)極晝現(xiàn)象,甲地太陽高度全天不變均為22°,沒有地球自轉(zhuǎn)引起的太陽升落現(xiàn)象,且太陽視運動方向為順時針,證明甲地為北極點,且此日太陽直射點緯度為22°N。乙地最小太陽高度為0°,可將圖7轉(zhuǎn)化為側(cè)視圖(如圖8)。依圖即可得出乙地緯度為68°N,其正午太陽高度為44°。此時太陽直射北半球,悉尼日出方向為東北。
【以例得法】
(1)分析方法:對于地球運動的習(xí)題,繪圖是最好的解題方法,能將試題中抽象的文字?jǐn)⑹?、解題思維過程用簡單的圖像顯示出來,從而提高解題效率。在解題過程中,可先根據(jù)題意作出草圖,然后參照圖形的形狀、位置、性質(zhì),綜合圖像特征,得出結(jié)論。善于實現(xiàn)圖圖轉(zhuǎn)換、甚至是無圖轉(zhuǎn)換成常見且熟悉圖形。這樣可很快找到解題的切入點,提高解題速度和準(zhǔn)確率。
(2)以例建模:將局部圖轉(zhuǎn)化為整體圖(如圖9,O為南極點,MA為晨昏線,M為晨昏線與緯線(70°S)相切的點,且在經(jīng)線OB上,圖中陰影部分表示與全球其它地區(qū)日期不同的范圍)。
2.日界線、晨昏線的判斷
【典例精析】
圖10中的兩條虛線,一條是晨昏線,另一條兩側(cè)大部分地區(qū)日期不同;此時地球公轉(zhuǎn)速度較慢。讀圖完成問題。
若圖中的時間為7日和8日,則甲地為:
A.7日4時 B.8日8時
C.7日8時 D.8日4時
理論上地球有兩條日期界線,分別為0時所在經(jīng)線和180°經(jīng)線,此圖晨昏線可能為晨線或昏線,兩條虛線分屬四種情況。根據(jù)此時地球公轉(zhuǎn)速度較慢可知,該圖北極點附近出現(xiàn)極晝現(xiàn)象,則左側(cè)虛線為晨線。晨線與赤道交點為6點,圖中經(jīng)線間隔30°經(jīng)度,時間相差2小時,則右虛線一定不是0時所在經(jīng)線,應(yīng)為180°經(jīng)線。故甲地為8日8時。
【以例得法】
(1)分析思路:善于依據(jù)材料獲取準(zhǔn)確的地理信息;邏輯分析可能出現(xiàn)的地理現(xiàn)象或結(jié)果;逐一進(jìn)行排除,最終確定正確答案。
(2)以例建模:獲取信息→邏輯分析列舉→排除錯誤選項→正確結(jié)論。