吳益立
湖南教育出版社出版的《高中地理必修Ⅰ》(2009年7月第3版)第一章第三節(jié)主要講了地球的運動這部分內(nèi)容。在實際的教學(xué)中,我發(fā)現(xiàn)很多同學(xué)對地球的公轉(zhuǎn)運動中地球公轉(zhuǎn)引起的晝夜長短變化及其規(guī)律這部分內(nèi)容掌握得不是很好。這部分內(nèi)容是同學(xué)們高中地理階段的學(xué)習(xí)重點和難點,同時也是教學(xué)的重點和難點。該部分內(nèi)容對同學(xué)們空間概念的建立、數(shù)學(xué)模型的建立和應(yīng)用性計算等方面的要求較高。下面筆者就詳細(xì)地梳理一下這部分內(nèi)容的知識。
1.晝夜長短的緯度變化規(guī)律(空間變化規(guī)律)
(1)太陽直射北半球時(北半球夏半年)
太陽直射北半球時,即上圖中太陽直射點位于赤道和北回歸線之間及北回歸線上,北半球晝長夜短,隨著緯度的增加,晝逐漸變長,夜逐漸變短。在北極圈內(nèi),出現(xiàn)太陽整日不落的極晝現(xiàn)象。南半球則晝短夜長,隨著緯度的增加,晝逐漸變短,夜逐漸變長。在南極圈內(nèi),出現(xiàn)極夜現(xiàn)象。赤道上晝夜長度各為12小時,晝夜平分。
(2)太陽直射赤道時(春秋分日)
太陽直射赤道時(如圖2所示),全球各緯度晝夜平分,日出地方時為6時,日落地方時為18時。
(3)太陽直射南半球時(北半球冬半年)
太陽直射南半球時,即圖3中太陽直射點在赤道與南回歸線之間及南回歸線上,北半球晝短夜長,隨著緯度的增加,晝逐漸變短,夜逐漸變長。在北極圈內(nèi),出現(xiàn)極夜現(xiàn)象。南半球則晝長夜短,隨著緯度的增加,晝逐漸變長,夜逐漸變短。在南極圈內(nèi),出現(xiàn)太陽終日不落的極晝現(xiàn)象。赤道上晝夜長度各為12小時,晝夜平分。
2.晝夜長短的季節(jié)變化規(guī)律(時間變化規(guī)律)
以北半球為例(結(jié)合圖1和圖3),當(dāng)太陽直射點處于①段時,即從春分日到夏至日期間,太陽直射點向北移動,北半球晝逐漸變長,夜逐漸變短,北極圈內(nèi)極晝范圍逐漸擴大。當(dāng)太陽直射點處于②段時,即從夏至日到秋分日期間,太陽直射點向南移動,北半球晝逐漸變短,夜逐漸變長,北極圈內(nèi)極晝范圍逐漸縮小。當(dāng)太陽直射點處于③段時,即從秋分日到冬至日期間,太陽直射點向南移動,北半球晝逐漸變短,夜逐漸變長,北極圈內(nèi)極夜范圍逐漸擴大。當(dāng)太陽直射點處于④段時,即從冬至日到春分日期間,太陽直射點向北移動,北半球晝逐漸變長,夜逐漸變短,北極圈內(nèi)極夜范圍逐漸縮小。
【總結(jié)規(guī)律】
①直射點在哪個半球,哪個半球晝長夜短,緯度越高晝越長。
②直射點向哪個半球移動,哪個半球的白晝逐漸變長,黑夜逐漸變短。
③赤道上無季節(jié)變化,永遠(yuǎn)晝夜平分。
④低緯度地區(qū)晝夜長短變化幅度小,高緯度地區(qū)晝夜長短變化幅度大。
3.晝夜長短的計算公式
①晝長=晝弧所跨經(jīng)度/(15°/h)。
②夜長=夜弧所跨經(jīng)度/(15°/h)。
③晝長=日落時間-日出時間。
④晝長=(12:00-日出時間)×2=(日落時間-12:00)×2。
⑤晝長=24小時-夜長。
4.晝夜長短變化規(guī)律的應(yīng)用
(1)利用晝夜長短判斷南北半球
當(dāng)太陽直射點位于北半球時,如果某地白晝比黑夜的時間長,則該地位于北半球;如果白晝比黑夜的時間短,則該地位于南半球。當(dāng)太陽直射點位于南半球時,如果某地白晝比黑夜的時間長,則該地位于南半球;如果白晝比黑夜的時間短,則該地位于北半球。
(2)利用晝夜長短判斷緯度的高低
如果某地白晝的時間長度減去12小時,其差值比較大,說明晝夜之間的長短變化比較大,該地所處的緯度較高。反之,差值越小,緯度越低。
(3)利用晝長和夜長計算日出和日落的時間
日出時間=12-(晝長÷2),日落時間=12+(晝長÷2)。
(4)利用晝夜長短判斷某地的季節(jié)
晝長夜短為當(dāng)?shù)氐南陌肽?,晝短夜長為當(dāng)?shù)氐亩肽辍?/p>
5.晝夜長短判讀技巧
(1)利用日出日落時間來判讀晝夜長短
從理論上來講,某地太陽落山的時間(地方時)與該地太陽升起的時間(地方時)的差值就是該地的白晝長度。某地太陽高度上升到的最高時刻(地方時12點)正好平分白晝的長度,上午(太陽升起到太陽高度最大時)與下午(太陽高度最大時到太陽位于昏線上)的時間相等,均為白晝長度的一半。所以,如果只知某地太陽升起的時間(晨)或太陽落山的時間(昏)的情況下,先通過正午時間求出上午或下午的時間,進而可求得該地的白晝的長度(晝長)和黑夜的長度(夜長)。參見上述晝夜長短的計算公式。
(2)利用極值趨向法判讀晝夜長短
①以冬至日和夏至日為例,位于南半球上的各地,如果太陽日出的時間比較早(早于6時),太陽日落的時間比較晚(晚于18時),則白晝長,黑夜短,日期離冬至日近;如果太陽日出的時間比較晚(晚于6時),太陽日落的時間比較早(早于18時),則白晝短,黑夜長,日期離夏至日近。位于北半球上的各地,如果太陽日出的時間比較早(早于6時),太陽日落的時間比較晚(晚于18時),則白晝長,黑夜短,日期離夏至日近;如果太陽日出的時間比較晚(晚于6時),太陽日落的時間比較早(早于18時),則白晝短,黑夜長,日期離冬至日近。故以春分日或秋分日為平分點,日期離冬至日較近時,南半球晝長夜短,北半球晝短夜長。日期離夏至日較近時則相反。
②位于地球上的各地(赤道和極點除外)在一年內(nèi)離春秋分日越近,白晝和黑夜的長度越接近。離冬至日和夏至日越近,白晝和黑夜的長度相差越大。
③一年中(春秋分日除外),地球上白晝長度越接近12小時的地方,該地區(qū)就離赤道越接近。
④一年中(春秋分日除外),地球上離極晝地區(qū)越靠近的地區(qū),其晝越長,夜越短;離極夜地區(qū)越靠近的地區(qū),其晝越短,夜越長。
⑤赤道上晝長和夜長終年相等,晝長與夜長的變化幅度為0小時;位于極圈到極點之間的地區(qū),晝長與夜長變化幅度為24小時。所以,位于赤道到極圈之間的地區(qū),越靠近赤道晝夜長短變化幅度越小,越靠近極圈晝夜長短變化幅度越大。
(3)利用太陽直射的位置判讀晝長和夜長
太陽直射北半球時,北半球白晝較長、黑夜較短;太陽直射南半球時,南半球白晝較長、黑夜較短。如果太陽直射點向北移動,則北半球白晝逐漸變長、黑夜逐漸變短;如果太陽直射點向南移動,則南半球白晝逐漸變長、黑夜逐漸變短。
晝夜長短變化這部分知識是自然地理中的重點和難點,同學(xué)們在學(xué)習(xí)或者復(fù)習(xí)時要深刻理解,這樣才能在考試中獲得高分。