對(duì)稱思想在高中地理學(xué)習(xí)中的運(yùn)用

靳文東 薛久武

河北

1.經(jīng)緯網(wǎng)對(duì)稱

緯線關(guān)于赤道對(duì)稱，如南北緯30°自轉(zhuǎn)線速度相同；經(jīng)線圈的兩條經(jīng)線關(guān)于地軸對(duì)稱，東西經(jīng)相反，經(jīng)度數(shù)值互補(bǔ)，如120°E對(duì)稱60°W。常見(jiàn)的對(duì)跖點(diǎn)就是關(guān)于地心的對(duì)稱，如北京(40°N,116°E)的對(duì)跖點(diǎn)是(40°S,64°W)。

2.三圈環(huán)流對(duì)稱

三圈環(huán)流(圖1)只有近地面風(fēng)向因受地轉(zhuǎn)偏向力影響有所不同外，其余上升或下沉、干濕狀況全都關(guān)于赤道對(duì)稱。三圈環(huán)流的對(duì)稱分布影響了受三圈環(huán)流影響的氣候更替，如非洲由赤道向南北兩側(cè)對(duì)稱更替的氣候類型是熱帶雨林氣候、熱帶草原氣候、熱帶沙漠氣候、地中海氣候，相應(yīng)的自然帶也呈現(xiàn)關(guān)于赤道南北更替變化的對(duì)稱分布規(guī)律。

圖 1

3.太陽(yáng)高度對(duì)稱

正午太陽(yáng)高度關(guān)于直射點(diǎn)所在緯線對(duì)稱。如正午太陽(yáng)直射20°N，那么50°N與10°S正午太陽(yáng)高度相同；日出和日落的太陽(yáng)高度都是0°；物體的影長(zhǎng)關(guān)于地方時(shí)12時(shí)對(duì)稱。

【例1】我國(guó)某中學(xué)地理課外活動(dòng)小組，在春分日這一天，測(cè)得該校操場(chǎng)上旗桿在不同時(shí)間的影長(zhǎng)，其數(shù)據(jù)如下表，已知旗桿長(zhǎng)為10.72m。(tan43≈0.933，tan45≈1，tan47≈1.072，tan49≈1.150)

北京時(shí)間(時(shí))1213141516旗桿影長(zhǎng)(米)12.911.51011.512.9

該學(xué)校所在位置的地理坐標(biāo)為

( )

A.(45°N,135°E) B.(43°N,105°E)

C.(49°N,120°E) D.(43°N,90°E)

【解析】由表格可知，北京時(shí)間14時(shí)影長(zhǎng)最短，所以該地經(jīng)度=120°E-(14-12)×15°=90°E；根據(jù)正午影長(zhǎng)10米，桿長(zhǎng)10.72米，tanH=10.72/10=1.072，H=47°，則當(dāng)?shù)鼐暥葹?3°N。答案選D。

4.洋流大致對(duì)稱

南北半球中低緯度大洋環(huán)流，關(guān)于赤道對(duì)稱。中低緯度北半球呈逆時(shí)針環(huán)流，南半球呈順時(shí)針環(huán)流。寒暖流的流向、性質(zhì)差異，影響了中低緯度大陸東西岸自然帶的差異。圖2中虛線箭頭表示寒流，實(shí)線箭頭表示暖流。

圖 2

5.日出方位對(duì)稱

除極晝極夜地區(qū)外，北半球夏半年全球日出東北、日落西北；北半球冬半年全球日出東南、日落西南；緯度越高日出方位角越大。二分日全球日出正東、日落正西。

6.常見(jiàn)的天氣系統(tǒng)對(duì)稱

冷鋒暖鋒對(duì)稱特點(diǎn)非常明顯，氣旋反氣旋既有相同點(diǎn)又有差異，如圖3中南北半球的鋒面氣旋，北半球逆時(shí)針輻合，南半球順時(shí)針輻合；冷鋒都在西側(cè)，暖鋒都在東側(cè)。

圖 3

除此之外還有時(shí)間對(duì)稱，舉例如下。

1.南北半球晝夜長(zhǎng)短對(duì)稱

同一日，南北半球相同的緯度晝夜長(zhǎng)短對(duì)稱，如圖4，如30°N的晝長(zhǎng)等于30°S的夜長(zhǎng)；30°N的夜長(zhǎng)等于30°S的晝長(zhǎng)。

圖 4

【例2】讀下圖，一艘由太平洋駛向大西洋的船經(jīng)過(guò)P地(53°S，75°W)時(shí)，一名中國(guó)船員拍攝到海上落日景觀，洗印出的照片顯示拍照時(shí)間為9時(shí)0分0秒(北京時(shí)間)。

據(jù)此判斷拍攝照片的當(dāng)天，漠河的夜長(zhǎng)約為

( )

A．16小時(shí) B．14小時(shí)

C．10小時(shí) D．12小時(shí)

【解析】根據(jù)材料信息，P地位于75°W，北京時(shí)間(120°E地方時(shí))是9時(shí)0分0秒，兩地相差195個(gè)經(jīng)度，即13個(gè)時(shí)區(qū)，時(shí)間相差13個(gè)小時(shí)，可推算P地的地方時(shí)是前一天的20時(shí)，所以P地日落時(shí)間是20時(shí)，則晝長(zhǎng)為16小時(shí)；由于P地位于53°S，而我國(guó)最北端漠河約位于53°40′N，緯度基本相當(dāng)，但所處的南北半球的位置相反，所以P地的晝長(zhǎng)等于漠河的夜長(zhǎng)，約為16小時(shí)，答案是A。

2.地方時(shí)對(duì)稱

關(guān)于地方時(shí)中午12時(shí)，上午、下午時(shí)間對(duì)稱；日出日落時(shí)間對(duì)稱；上半夜和下半夜對(duì)稱。光照?qǐng)D中的地方時(shí)對(duì)稱有很多，如120°E地方時(shí)是12時(shí)，互為經(jīng)線圈的60°W就是0時(shí)；晝半球中央經(jīng)線是12時(shí)，夜半球的中央經(jīng)線就是0時(shí)。掌握類似規(guī)律可做對(duì)大部分試題，如某地5時(shí)日出，根據(jù)上午和下午時(shí)間相等，上午時(shí)間是12時(shí)減去5時(shí)為7時(shí)，日落時(shí)間是12時(shí)加上7時(shí)為19時(shí)。

【例3】(2017年天津卷)我國(guó)A市某中學(xué)(圖5所示)的旗桿影子在北京時(shí)間14：08為一天中最短。冬至前后，師生們能在學(xué)校升國(guó)旗時(shí)(北京時(shí)間10：00)看到日出。結(jié)合圖文材料，回答第1，2題。

圖5 校園局部平面圖

圖6 二十四節(jié)氣

1.A市位于天津市(39°N，117°E)的

( )

A．東北 B．東南

C．西北 D．西南

學(xué)生發(fā)現(xiàn)，日落時(shí)旗桿影子的指向隨日期而移動(dòng)。

2.下列時(shí)段中，日落時(shí)桿影的指向由排球場(chǎng)逐漸移向籃球場(chǎng)的是

( )

A．驚蟄到立夏 B．立夏到小暑

C．白露到立冬 D．立冬到小寒

【解析】第1題，物體的影子在一天中最短時(shí)，應(yīng)該是當(dāng)?shù)?2：00時(shí)，而此時(shí)北京時(shí)間為14：08，則根據(jù)地方時(shí)原理和計(jì)算方法可知，當(dāng)?shù)氐慕?jīng)度為120°-(14：08-12：00)×15°=88°E，天津市經(jīng)度為117°E，則該地位于天津市以西，排除A，B；冬至日時(shí)，北半球緯度越高晝?cè)蕉?，日出時(shí)間越遲，根據(jù)日出時(shí)間=12：00-晝長(zhǎng)的一半，可得該地晝長(zhǎng)為4小時(shí)，而天津市一年中晝長(zhǎng)最短也應(yīng)該長(zhǎng)于4小時(shí)，因此該地位于天津以北，所以該市位于天津市的西北，答案是C。第2題，日落時(shí)桿影的指向由排球場(chǎng)逐漸移向籃球場(chǎng)，說(shuō)明日落太陽(yáng)方位由西南方向西北方移動(dòng)。據(jù)二十四節(jié)氣可知，驚蟄時(shí)太陽(yáng)直射點(diǎn)位于南半球，北半球物體的影子朝北；春分時(shí)，太陽(yáng)直射點(diǎn)位于赤道，日落時(shí)旗桿的影子朝向正東；立夏時(shí)，太陽(yáng)直射點(diǎn)位于北半球，北半球物體的影子朝南；因此驚蟄到立夏這段時(shí)間日落時(shí)桿影的指向由排球場(chǎng)逐漸移向籃球場(chǎng)，答案是A。

3.日期對(duì)稱

二分二至日對(duì)稱規(guī)律非常明顯，與地球公轉(zhuǎn)速度和近日點(diǎn)、遠(yuǎn)日點(diǎn)有關(guān)，南北回歸線之間有兩次太陽(yáng)直射的日期，關(guān)于二至日對(duì)稱。

【例4】阿布辛拜爾神廟位于阿斯旺水壩以南280千米，是古代埃及19朝法老拉姆西斯二世崇拜太陽(yáng)神于公元前1257年建造的。神廟有一條61米長(zhǎng)的隧道，隧道盡頭豎立著法老的塑像，一年中只有2月21日(法老生日)和10月21日(登基日)的清晨，陽(yáng)光才能穿過(guò)隧道，照到盡頭法老的塑像上。

陽(yáng)光射入隧道盡頭的兩天在時(shí)間分布上有一定的規(guī)律，以下列哪個(gè)節(jié)氣為對(duì)稱

( )

A．春分

B．夏至

C．秋分

D．立冬

【解析】太陽(yáng)直射點(diǎn)在南北回歸線之間來(lái)回移動(dòng)，2月21日太陽(yáng)直射隧道，之后繼續(xù)北移至北回歸線，然后南移，于10月21日再次直射隧道，故以夏至日為對(duì)稱點(diǎn)，答案是B。

4.季節(jié)對(duì)稱

春夏秋冬四季本身就具有對(duì)稱性，南北半球季節(jié)對(duì)稱非常明顯，北半球是夏季，南半球就是冬季；南半球是春季，北半球就是秋季。

【例5】大豆喜暖熱、多雨。讀甲、乙、丙三個(gè)國(guó)家“大豆耕作時(shí)間分布表”，回答問(wèn)題。

甲、乙、丙三個(gè)國(guó)家分別是

( )

A．美國(guó)、巴西、阿根廷

B．澳大利亞、巴西、中國(guó)

C．印度、秘魯、新加坡

D．南非、俄羅斯、烏克蘭

【解析】夏季是植物生長(zhǎng)的季節(jié)，讀表可知,甲地5月至11月為生長(zhǎng)期，位于北半球,乙、丙兩地則位于南半球；乙地播種比丙地早，所以丙地比乙地緯度低。因此甲、乙、丙三個(gè)國(guó)家分別是美國(guó)、巴西、阿根廷，答案是A。