淺析“地球運動”中的易混知識

陳軍

摘要： 地球運動這一部分知識，雖然在近幾年的高考中占的比例有所下降，但仍然是區(qū)分考生得分的標志，一直是困擾學生的難點。如何破解這部分知識？本人經(jīng)過長期的教學實踐對地球運動中的易混概念、規(guī)律作了一些分析，以幫助學生理解和掌握，從而提高學習成績。

關(guān)鍵詞： 地球運動；晝夜交替；時區(qū)；北京時間；太陽高度；季節(jié)；季度

中圖分類號：G633.55 文獻標識碼：B 文章編號：1006-5962（2013）07-0145-01

地球運動這一部分知識，雖然在近幾年的高考中占的比例有所下降，但仍然是區(qū)分考生得分的標志，一直是困擾學生的難點。如何破解這部分知識？本人經(jīng)過長期的教學實踐對地球運動中的易混概念、規(guī)律作了一些分析，以幫助學生理解和掌握，從而提高學習成績。

1晝夜現(xiàn)象和晝夜交替變化

地球是一個不發(fā)光、不透明的球體。任意時刻地球總是有一半對著太陽，另一半背著太陽。對著太陽的一半是白晝，稱為晝半球；背著太陽的一半是黑夜，稱為夜半球。晝夜的分界線是晨昏線（圈）。因此晝夜現(xiàn)象與地球本身的性質(zhì)有關(guān)，是一個靜態(tài)的現(xiàn)象。

地球不停地自西向東自轉(zhuǎn)引起晨昏線的自東向西運動，晝半球逐漸變成夜半球，夜半球逐漸進入晝半球，導致晝夜交替變化。晝夜交替的周期是一個太陽日（24小時）。假若地球不自轉(zhuǎn)，晝夜交替現(xiàn)象依然處在，周期是一個回歸年。晝夜交替變化與地球的運動有關(guān)，是一個動態(tài)的現(xiàn)象。

2晝夜長短和晝夜長短的變化

晨昏線把緯線圈分為晝弧與夜弧兩部分，晝弧的長度即是晝長，夜弧的長度即是夜長，晝長加夜長等于24時。太陽直射北半球時，北半球各緯度的晝長大于夜長，而且緯度越高晝越長夜越短，南半球正好與北半球相反；太陽直射南半球時，北半球各緯度的晝長小于夜長，而且緯度越高晝越短，夜越長，南半球與之相反；太陽直射赤道時，全球晝夜等長。晝夜長短是某一緯度同一天的晝與夜的比較，太陽直射那個半球時，哪個半球某一緯度同一天的晝長就大于夜長。

由于黃赤交角的存在，引起太陽直射點在南北回歸線之間來回移動。除赤道外其他各緯度晝長和夜長隨著太陽直射點的移動而變化，夏至到冬至太陽直射點由北回歸線向南運動，北半球晝長逐漸變短，夜長逐漸變長；冬至到第二年夏至太陽直射點由南向北運動，北半球晝長逐漸變長，夜長逐漸變短，夏至北半球晝長達到一年最大值，夜長達到一年最小值；冬至日北半球晝長達到一年最小值，夜長達到一年最大值。晝夜長短的變化是不同日期的晝長或夜長比較而言，緯度越高晝夜長短的變化幅度越大。

3時間計算的"東加西減"和過日界線的日期的"東減西加"

地球自西向東自轉(zhuǎn)，在同一緯度地區(qū)，相對來說，東邊的地點比西邊的地點先看見日出。這樣東邊的地點比西邊的地點時間要早，同一時刻東邊的數(shù)值較大，所以地方時或區(qū)時的計算遵循"東加西減"。

日界線是人為規(guī)定的一條"今天"和"昨天"的分界線，與180°經(jīng)線不完全吻合，日界線東側(cè)是舊一天的結(jié)束，日界線西側(cè)是新一天的開始。東十二區(qū)比西十二區(qū)整整早24小時，即日界線東邊比日界線西邊晚一天。自西向東過日界線日期減一天，自東向西過日界線日期加一天，這就是過日界線的日期的"東減西加"。

4北京時間和北京的時間

北京時間指的是北京所在東八區(qū)的區(qū)時，每個時區(qū)的區(qū)時就是該時區(qū)中央經(jīng)線的地方時，東八區(qū)的中央經(jīng)線是120°E，所以北京時間也就是120°E的地方時。北京的時間指的是北京所在地的地方時，北京所處的位置大約在116°E附近，北京的時間就指的是116°E的地方時，比北京時間晚16分鐘。北京地區(qū)一天中正午12點太陽高度最大，這個12點指的是北京的地方時。

5太陽高度和正午太陽高度

太陽光線與地平面的夾角叫太陽高度角，簡稱太陽高度。同一時刻太陽高度由直射點向四周逐漸遞減，直射點的太陽高度為90°，晨昏線上太陽高度為0°，晝半球太陽高度大于0°，夜半球太陽高度小于0°。一天中日出到正午的太陽高度由0°逐漸增大，正午達到最大值，然后逐漸減小，日落時為太陽高度0°。

一天中太陽高度最大值出現(xiàn)在正午，稱為正午太陽高度。同一時刻正午太陽高度由直射點沿直射的經(jīng)線向南北兩側(cè)遞減；同一天同一條緯線上的正午太陽高度相同。因此一天中正午太陽高度由直射點所在的緯線向南北兩側(cè)遞減。例如夏至正午太陽高度由北回歸線向南北兩側(cè)遞減。正午太陽高度關(guān)于直射點所在的緯線具有對稱性，即到直射點所在的緯線距離相等的緯線同一天正午太陽高度是相等的。

6一年中最大晝長的范圍和正午太陽高度最大的范圍

夏至日太陽直射在北回歸線上，北半球各緯度晝長達到一年中的最大值，緯度越高晝長越大，北極圈及其以北的地區(qū)出現(xiàn)極晝，晝長達24小時。夏至日太陽直射北回歸線，北回歸線及其以北的地區(qū)這一天距離北回歸線最近，正午太陽高度達到一年中最大值。

冬至日太陽直射在南回歸線上，北半球各緯度晝長達一年中最小值緯度越高晝越短，北極圈及其以北出現(xiàn)極夜，夜長達24小。冬至日北半球各緯度距離南回歸線最遠，正午太陽高度達到一年中最小值。

夏至日，赤道到北回歸線之間正午太陽高度沒有達到一年中的最大值，只有太陽直射時，正午太陽高度才達到最大值為90°。

7季節(jié)和季度

我們通常所說季節(jié)指的是氣候四季，以北半球為例，3月、4月、5月為春季，6月、7月、8月為夏季，9月、10月、11月為秋季，12月、1月、2月為冬季，南半球的季節(jié)正好與之相反。

一年分為四個季度，1月、2月、3月為第一季度，4月、5月、6月為第二季度，7月、8月、9月為第三季度，10月、11月、12月為第四季度。季度的劃分南北半球通用，季節(jié)與季度月份的劃分不吻合。

地球運動這一章節(jié)是高中地理學科中很難的內(nèi)容，也就是"地理是文科中的理科"中的理科部分，它會運用到宇宙學和地球物理學中的一些知識，同時還需要數(shù)學運算，空間變換的概念。

要學好這一部分內(nèi)容其實也不難，只要熟練掌握地球運動的一些基礎(chǔ)知識，結(jié)合日常的生活經(jīng)驗，多注意觀察和思考，并能建立簡單的模型，應用基礎(chǔ)的數(shù)學知識即能學會。