張小寧

縱觀近幾年全國課標(biāo)卷地球運(yùn)動(dòng)高考題，試題的難度從作為試卷區(qū)分題降為考查學(xué)生基本知識(shí)能力的適中題型。從題型與分值看，除2007年一組選擇題為8分，其它年份都是以單個(gè)選擇題出現(xiàn)為4分；可以總結(jié)為地球運(yùn)動(dòng)必考三個(gè)計(jì)算：地方時(shí)、區(qū)時(shí)計(jì)算；正午太陽高度計(jì)算和晝夜長短計(jì)算。四個(gè)規(guī)律：地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)規(guī)律；太陽直射點(diǎn)移動(dòng)規(guī)律；正午太陽高度分布規(guī)律；晝夜長短分布規(guī)律。本文結(jié)合實(shí)例分析一輪、二輪復(fù)習(xí)時(shí)，除了基本知識(shí)復(fù)習(xí)到位，考題對于課本的一些基本原理進(jìn)行延伸和拓展，必須按照相應(yīng)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，避免知識(shí)復(fù)習(xí)不到位，學(xué)生思維量偏少，達(dá)不到訓(xùn)練能力的目的。

一、北極星高度角（仰角）等于該地地理緯度

【知識(shí)點(diǎn)撥】

如圖1所示，北極星在地軸的延長線上，來自北極星的平行光與地軸平行，圖中∠A和∠B互余，∠C和∠D互余，∠C=∠A，則∠B=∠D，∠B是當(dāng)?shù)乇睒O星的高度，∠D是當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?。反過來通過測量北極星高度，可以測得當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥取?/p>

【典型例題】（2013年天津文綜卷8～9題）圖2中所示照片是攝影師在夜晚采用連續(xù)曝光技術(shù)拍攝。照片中的弧線為恒星視運(yùn)動(dòng)軌跡。讀圖回答（1）～（2）題。

（1）據(jù)圖判斷，攝影師拍攝的地點(diǎn)位于：

A.低緯地區(qū) B.中緯地區(qū)

C.北極附近 D.南極附近

（2）圖中a恒星視運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過的角度約為50°，據(jù)此判斷攝影師連續(xù)拍攝的時(shí)間為：

A.1個(gè)多小時(shí) B.3個(gè)多小時(shí)

C.5個(gè)多小時(shí) D.7個(gè)多小時(shí)

【解題原理】解答本題組突破口在于：①由圖中北極星高度判斷該地區(qū)緯度；②恒星的視運(yùn)動(dòng)是由于地球自轉(zhuǎn)造成。轉(zhuǎn)動(dòng)角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同。

【試題解析】（1）A （2）B 第（1）題，地軸的北端始終指向北極星，因此在北半球，北極星高度就等于觀察者所在地的地理緯度，南半球看不到北極星。圖中顯示北極星高度較小，因此攝影師拍攝的地點(diǎn)應(yīng)該位于北半球較低緯度。第（2）題，圖中恒星的視運(yùn)動(dòng)是由于地球自轉(zhuǎn)造成，地球自轉(zhuǎn)角速度為15°/h，圖中a恒星視運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過的角度約為50°，因此判斷攝影師連續(xù)拍攝的時(shí)間為3個(gè)多小時(shí)。

二、晨昏線和極晝?nèi)ΓO夜圈）切點(diǎn)通過經(jīng)線的地方時(shí)

【知識(shí)點(diǎn)撥】

晨昏線和極晝?nèi)ΓO夜圈）的切點(diǎn)緯度與太陽直射點(diǎn)的緯度之和等于90°（圖3中α+θ=β+ θ= 90°）。晨昏線和極晝?nèi)Φ那悬c(diǎn)（圖3中C點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)）地方時(shí)為24時(shí)（0時(shí)），也就是當(dāng)晨昏北點(diǎn)為0：00時(shí)，其北方為極晝；當(dāng)晨昏北點(diǎn)為12：00時(shí)（圖3中E點(diǎn)），其北方為極夜。晨昏線和極夜圈的切點(diǎn)（圖3中D點(diǎn)）地方時(shí)為12時(shí)。即是當(dāng)晨昏南點(diǎn)為0：00時(shí)，其南方為極晝；當(dāng)晨昏南點(diǎn)為12：00時(shí)，其南方為極夜。

【典型例題】（2015年杭州一模卷）晨昏線上地方時(shí)為12時(shí)的P點(diǎn)，其在某時(shí)間段內(nèi)的緯度位移如圖4實(shí)線所示。讀圖回答（3）～（4）題。

（3）該時(shí)間段是：

A.3月21日～6月22日～9月23日

B.9月23日～12月22日～3月21日

C.6月22日～9月23日～12月22日

D.12月22日～3月21日～6月22日

（4）P點(diǎn)的這種移動(dòng)將影響地球上：

A.各地地方時(shí)差異 B.各地氣候的變化

C.水平運(yùn)動(dòng)物體偏向 D.極晝極夜范圍變化

【解題原理】解答本題組突破口在于：①晨昏線和極晝?nèi)Φ那悬c(diǎn)，當(dāng)晨昏北點(diǎn)為12：00時(shí)，其北方為極夜；②晨昏線上地方時(shí)為12時(shí)的P點(diǎn)，從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)再到c點(diǎn)的過程中，緯度從90°N到66.5°N再到90°N，說明極夜的范圍從極點(diǎn)到極圈的范圍增大再逐漸縮小。

【試題解析】（3）B （4）D 第（3）題，晨昏線上地方時(shí)為12點(diǎn)的地點(diǎn)，必然位于晨昏線與剛好出現(xiàn)極夜緯線的交點(diǎn)；圖中顯示該點(diǎn)由北極點(diǎn)至北極圈、再到北極點(diǎn)，則此時(shí)段內(nèi)北極出現(xiàn)極夜，且極夜范圍由極點(diǎn)向北極圈擴(kuò)大，然后由北極圈向極點(diǎn)縮小，即為北半球秋分-冬至-春分時(shí)間段。第（4）題，結(jié)合上題分析可知，這種移動(dòng)使極夜范圍不斷變化，則極晝范圍也不斷變化。

三、正午太陽高度年變化規(guī)律

【知識(shí)點(diǎn)撥】

1.回歸線之間（圖5）

正午太陽高度最大值為90°，每年有兩次太陽直射現(xiàn)象，即一年中有兩個(gè)正午太陽高度最大值。

2.回歸線上（圖6）

正午太陽高度最大值為90°，一年中只有一次太陽直射現(xiàn)象，即一年中只有一個(gè)正午太陽最大值。

3.回歸線至極點(diǎn)之間（圖7）

正午太陽高度最大值小于90°，一年中只有一個(gè)正午太陽高度最大值。

【典型例題】

（2015年濰坊市月考卷）讀某地一年內(nèi)某時(shí)段正午太陽高度變化圖，如圖8（其中A對應(yīng)的日期為6月22日），回答（5）～（6）題。

（5）該地的緯度可能是：

A.0° B.10°N C.10°S D.23.5°N

（6）在AB區(qū)間內(nèi)：

A.該地一直晝長夜短

B.地球公轉(zhuǎn)速度一直在變快

C.太陽直射點(diǎn)在南半球

D.太陽直射點(diǎn)正在向北移動(dòng)

【解題原理】解答本題組突破口在于：①正午太陽高度最大值為90°，每年有兩次太陽直射現(xiàn)象，該緯度處于南北回歸線之間區(qū)域；②A對應(yīng)日期為6月22日，則該緯度處于0°～23.5°N。（3）AB區(qū)間為夏至到秋分之間的一段區(qū)域上，太陽直射點(diǎn)向南移動(dòng)。

【試題解析】（5）B （6）A 第5題，該地有兩次太陽直射現(xiàn)象，且兩次正午太陽高度變化曲線波谷不對稱，緯度位置應(yīng)位于0°～23.5°。較小波谷值出現(xiàn)時(shí)為太陽直射23.5°N的6月22日，故位于0°～23.5°N。第6題，在AB區(qū)間內(nèi)太陽直射點(diǎn)從23.5°N南移至該地，北半球一直是晝長夜短；太陽直射點(diǎn)開始南移時(shí)，時(shí)間靠近7月初，地球公轉(zhuǎn)速度變慢。

四、正午太陽高度計(jì)算及變化幅度分布

【知識(shí)點(diǎn)撥】

1.正午太陽高度計(jì)算公式

公式：H=90°-兩點(diǎn)緯度差

說明：“兩點(diǎn)”是指所求地點(diǎn)與太陽直射點(diǎn)。兩點(diǎn)緯度差的計(jì)算遵循“同減異加”原則，即兩點(diǎn)同在北（南）半球，則兩點(diǎn)緯度“大數(shù)減小數(shù)”，兩點(diǎn)分屬南北不同半球，則兩點(diǎn)緯度相加。

2.正午太陽高度變化幅度分布特點(diǎn)

在南北回歸線之間的地區(qū)，其正午太陽高度的年變化幅度ΔH=23°26′+Φ（Φ為當(dāng)?shù)鼐暥龋辉诨貧w線與極圈之間的地區(qū)，其正午太陽高度的年變化幅度恒為46°52′；從極圈到極點(diǎn)之間的地區(qū)，其正午太陽高度年變化幅度從46°52′逐漸降低至23°26′。

【典型例題】（2015年棗莊?？季恚?014年國慶節(jié)期間某日張女士在（34°N，114°E）附近拍攝日落圖（圖9），回答（7）題。

（7）圖9中能表示該日當(dāng)?shù)靥柛叨热兆兓闆r的曲線是：

A.① B.② C.③ D.④

【解題原理】解答本題組突破口在于：①國慶節(jié)期間剛過秋分日，晝長略小于12小時(shí)；②橫坐標(biāo)表示北京時(shí)間為120°E的地方時(shí)，張女士在114°E，與北京時(shí)間經(jīng)度接近；③利用正午太陽高度角計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。

【試題解析】 C 由于剛過秋分，該地晝長應(yīng)略小于12小時(shí)，又由于拍攝點(diǎn)的經(jīng)度（114°E）與120°E相差較小，所以最大太陽高度出現(xiàn)時(shí)間接近北京時(shí)間12時(shí)；經(jīng)計(jì)算，秋分時(shí)該地正午太陽高度為56°，則該日正午太陽高度應(yīng)接近56°，故③曲線正確。

五、晝夜長短分布規(guī)律

【知識(shí)點(diǎn)撥】

1.對稱規(guī)律

①南北半球緯度數(shù)相同的地區(qū)晝夜長短“對稱”分布，即北半球各地的晝長與南半球相同緯度的夜長相等，如40°N的晝長等于40°S的夜長；②同一緯線的晝夜長短在一年中有兩個(gè)日期相同（除二至日外），且這兩個(gè)日期近似關(guān)于二至日對稱。

2.遞增規(guī)律

太陽直射點(diǎn)所在半球晝長夜短，且緯度越高，晝越長。另一半球晝短夜長，且緯度越高，夜越長。

3.變幅規(guī)律

赤道處全年晝夜平分；緯度越高，晝夜長短的變化幅度越大（圖10）。

4.極晝、極夜規(guī)律

極晝（極夜）的起始緯度=90°-太陽直射點(diǎn)的緯度。緯度愈高，極晝（極夜）出現(xiàn)的天數(shù)愈多。

5.晝夜長短狀況規(guī)律

太陽直射在哪個(gè)半球，哪個(gè)半球就晝長夜短，且越向該半球高緯白晝時(shí)間越長。與太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)方向無關(guān)（圖11）。

6.晝夜長短變化規(guī)律

太陽直射點(diǎn)移動(dòng)方向決定晝夜長短的變化趨勢，緯度高低決定晝夜長短的變化幅度。太陽直射點(diǎn)向哪個(gè)半球移動(dòng)，哪個(gè)半球晝變長夜變短；且緯度越高，晝夜長短變化幅度越大。如圖12所示。

【典型例題】（2015年濰坊聯(lián)考卷）讀部分月份全球各緯度晝夜長短分布規(guī)律圖（圖13），回答（8）～（9）題。

（8）曲線e可能出現(xiàn)的月份是：

A.5月 B.8月 C.11月 D.12月

（9）圖中三條晝夜長短分布曲線能夠明確表達(dá)出的規(guī)律是：

A.冬至日，南極圈及其以南全為極晝

B.赤道晝夜等分只出現(xiàn)在春秋分日

C.緯度越高晝夜長短變化幅度越大

D.緯度數(shù)相同的南北半球兩地，一地的晝長等于另一地的夜長

【解題原理】解答本題組突破口在于：①極晝（極夜）的起始緯度=90°-太陽直射點(diǎn)的緯度；②一年中晝夜長短變化幅度以赤道南北對稱分布；③南北半球緯度數(shù)相同的地區(qū)晝夜長短“對稱”分布，即北半球各地的晝長與南半球相同緯度的夜長相等。

【試題解析】（8）C （9）D 第（8）題，由圖中經(jīng)緯度和晝夜分布狀況可知，曲線e表示南半球晝長夜短，且南極地區(qū)出現(xiàn)極晝的最低緯度約為78°S（位于南極點(diǎn)和南極圈中間），因此可判斷太陽直射點(diǎn)約位于12°S附近，時(shí)間大約為2月或11月。第（9）題，據(jù)圖可知，該圖沒有表達(dá)出冬至日南極圈及其以南全為極晝的規(guī)律；赤道地區(qū)全年晝夜等分；f曲線沒有表達(dá)出緯度越高晝夜長短變化幅度越大的規(guī)律；三條曲線均表達(dá)了南北半球緯度相同的兩地，其中一地的晝長等于另一地的夜長。