“地球運動”專題

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。