地球運動相關規律解讀

賈國強

【規律分析】

1. 地球自轉與公轉的特征規律

【規律解讀】地球自轉和公轉的特征要放在地球自轉和公轉運動體系中去理解,要把每一個局部圖形放在整體空間中去理解和應用,建立相互聯系的知識網絡,才能靈活進行思維轉換,不斷提高綜合能力。

【例1】讀圖(陰影部分為夜半球),回答下題。

此日在()

A. 3月 21日前后 B. 6月22日前后

C. 9月 23日前后 D. 12月 22日前后

【思路解析】可以看出只要將上圖放在兩分兩至圖(如圖2)中對比,可看出此日是秋分日。

2. 地球運動衍生規律

(1) 地方時和區時劃分及計算規律:東比西早(大),東加西減;相差1時區,相差1小時,相差1個經度,相差4分鐘。

【規律解讀】地方時的計算要放在地球運動知識體系中去理解,就要處理好四類關系:

① 地方時中“早” 和 “晚”的關系:由于地球自轉,在同緯度地區,相對位置偏東的地點,要比位置偏西的地點先看到日出,這樣時刻就有了早晚之分,可以看出這里的早晚是指在東西方向不同時區之間。而實際上我們生活中的早晚,比如“起得早,日出早”等是指在同一時區或者同一地點的時間早晚之分。

② 地方時和區時的區別:地方時是由于地球自轉產生的,區時是人為劃分形成的;理論上地方時有無數個,區時有24個。但是區時的劃分是在地方時的基礎上產生的,以時區中央經線的地方時作為整個時區的區時,區時是特殊的地方時,是人為規定“權威化”的地方時。

③ 地方時和晨昏線的關系:晨線和赤道交點所在的經線,地方時為6時,昏線和赤道交點所在經線地方時為18時,能夠平分晨線和昏線的經線要么為0時,要么為12時。

④ 地方時和正午太陽高度的關系:正午太陽高度中“正午”就是地方時為12時的太陽高度,如果當地為正午太陽高度,說明當地所在經線地方時為12時;反之,若所在經線地方時為12時,這條經線各點太陽高度都是一天中最大的太陽高度即正午太陽高度。(12時經線是晝半球中央經線,也是太陽直射經線,這樣就可以和日照圖建立聯系)。

2. 地球自轉與晨昏線的關系規律

晨昏線是解決地方時計算、晝夜長短日照圖綜合判讀等等地球運動相關知識的線索和突破口。

① 判斷地球自轉方向

晨昏線的判斷方法逆向使用,已知晝夜半球的分界線是晨線或昏線,判讀地球的自轉方向。

② 判斷節氣或季節

北極圈出現極晝(或者南極圈出現極夜)為6月22日(夏至日);北極圈出現極夜(或者南極圈出現極晝)為12月22日;晨昏圈和經線圈重合則為3月21日(春分日)或9月23日(秋分日)。

③ 判斷晝夜長短和日出日落(時間和方向)

晝長=晝弧弧度/15°;夜長=夜弧弧度/15°。

日出時間=12-晝長/2=夜長/2;日落時間=12+晝長/2。

太陽直射北半球,則地球各地日出東北,日落西北;太陽直射南半球,各地日出東南,日落西南;太陽直射赤道,各地日出正東,日落正西。

④ 判斷太陽直射點

直射緯度和出現極晝(極夜)的最低緯度互余(如圖3直射緯度X和出現極晝最低緯度Y,X=90°-Y);直射經線是晝半球的中央經線,也是地方時為12時的經線。

3. 水平運動物體偏轉規律

規律:在地球表面做水平運動的物體,受地球自轉的影響,沿其運動方向,北半球向右偏轉,南半球向左偏,赤道上不偏轉。

【規律解讀】首先地轉偏向力作用力是很小的,我們感覺不到,同時對水平運動物體作用是不可忽視的,是潛移默化的,主要作用于大氣和水流。其次不能夸大地轉偏向力對水平運動物體的作用,比如對河道的彎曲不能完全歸結于地轉偏向力,只有在兩岸巖性一致,河流下游特別河流入海口,自然狀態下一般才作為主要考慮因素。

4. 晝夜長短變化規律

規律:太陽直射哪一半球,那一半球晝長夜短,緯度越高,晝越長,相應極圈內出現極晝。反之亦然。

【規律解讀】

① 隨著太陽直射點的移動,太陽直射點北移,北半球晝變長,南半球變短,夜變長。太陽直射點南移,南半球晝變長,北半球變短。

② 北半球同緯度的晝長等于南半球同緯度的夜長。

③ 太陽直射點在北半球,北極圈出現極晝,直射點北移,極晝從極點向極圈擴展,直射點南移,極晝范圍從極圈回縮。南半球同理。

5. 正午太陽高度變化規律

太陽高度角的分布規律:從太陽直射點呈同心圓向四周遞減;

正午太陽高度分布規律:從太陽直射點向南北兩側遞減。

【規律解讀】太陽高度角分布構成了太陽高度等值線:我們知道,一般在晝半球太陽高度角>0°,在夜半球<0°,晨昏線=0°,而在太陽高度等值線圖(圖4)上太陽高度≥0°,所以完整的太陽高度等值線所反映的范圍是整個晝半球,即太陽高度等值線的實質是反映晝半球的日照圖,其中0°數值等值線即為晨昏圈。太陽高度等值線具備三個基本特征,一是太陽高度等值線上的點太陽高度值都相等;二是太陽高度等值線上離直射點的距離(嚴格來說是球面距離)或半徑都相同;三是太陽高度等值線的數值范圍:0°(晨昏圈)≤數值范圍≤90°(直射點)。

【真題評析】

【例2】(2009年浙江卷第11題)圖5中,當a、c值相差20°時,該地的緯度值是()

A. 23°N B. 63°N

C. 43.5°N D. 27°N

【思路解析】這道題的命題意圖并不在“算”,而在于“推”,我們可以簡單推知,實際上在中緯度c 是一個定值,c=90-(X-23°26′)-(90-X)=23°26′,和緯度沒有關系,由此可知a=3°26′,即冬至日的正午太陽高度為3°26′,而冬至日北極圈的正午太陽高度為0°,故當地緯度應該接近北極圈,從A、B、C、D四個答案,可以排除掉ACD,故答案為B。

【高考預測】

1. 高考更加注重空間數據的處理能力、空間想像能力、圖形空間轉換能力、動態分析問題能力的考察。

2. 命題方向逐漸轉向晝夜長短和正午太陽的知識考察。

3. 考察形式多以選擇題形式,并且試題多以創新圖出現。

【例3】假設海洋中有甲、乙兩個小島,一年中,有時甲島上居民先看到日出,有時乙島上居民先看到日出,有時同時看到日出。一年中甲島上居民先看到日出的時間僅持續一個月,讀圖6完成1～2題。

1. 甲島上居民先看到日出的日期大約是()

A. 3月21日～4月20日

B. 12月7日～1月7日

C. 6月7日～7月7日

D. 8月23日～9月22日

2. 影響不同地區日出時刻差異的因素不包括()

A. 經緯度位置 B. 海陸位置

C. 太陽直射點 D. 地形海拔

【思路解析】圖中可以看出甲、乙在同位于北半球,并且甲比乙的緯度要高,甲、乙不在同一經線上,當甲、乙同在晨線的時候那么兩地同時日出,如果甲比乙先看到日出那么太陽直射點肯定向北移動,然后當太陽直射點從北回歸線回來,甲、乙又同時日出,這段時間為甲島居民先的看到日出時間,肯定經過6月22日的時間,故第1題答案為C。第2題影響不同緯度不同經度的日出時間,與兩地的經度、緯度、太陽直射點位置有關,如果同一地點地勢高也會先看到日出,這些都可能影響日出早晚。故答案為B。