摘 要:地球運動地理意義在當今以能力立意為特色,注重學生應用能力,讀圖判圖能力的考查的背景下,通常以其知識為載體,以圖表形式為材料,考查學生對該知識點的掌握程度。而這部分內容具有知識點多、內容抽象、空間體系難以建立等特點,往往對學生學習成績的提高帶來很大的負面影響。以太陽直射點為核心點,以其運動趨勢為紐帶,動態的分析其它地理要素的變化,有助于我們系統地掌握這部分內容,使學生的地理水平達到質的飛躍。
關鍵詞:太陽直射點回歸運動晝夜長短正午太陽高度晨昏線日出方位角關系
中圖分類號:G633.55文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(c)-0180-01
1太陽直射點的回歸運動與晝夜長短的變化(以北半球為例)
如圖1:所示太陽直射點處于不同位置,并向不同方向運動時,全球的晝長有以下變化規律。
(1)當太陽直射點位于北半球時:晝長大于夜長,緯度越高晝越長。
太陽直射點位于赤道:晝長等于夜長,晝長隨度沒有變化。
太陽直射點位于南半球:晝長小于夜長,緯度越高晝越短。
(2)直射點移動方向與晝夜變化趨勢:
當太陽直射點直射點向北移動時:晝長逐日變長。
當太陽直射點直射點向南移動時:晝長逐日變短。
(3)同一地緯度地區晝長的變化
直射點的緯度位置越偏北該地晝越長。即有夏至日北半球各地晝長達一年中最大值。
直射點的緯度位置越偏南該地晝越短。即有冬至日北半球各地晝長達一年中最小值。
2 太陽直射點的回歸運動與正午太陽高度角的變化
(1)正午太陽高度由太陽直射點所在緯線向南北遞減,其大小取決于該地所在緯度與太陽直射點所在緯度的角距離。角距離愈大正午太陽高度愈小,而太陽直射點在南北回歸線之間有規律的移動,因而使全球不同地區的正午太陽高度角在有規律的變化。其數值大小可用如下公式來求得。
正午太陽高度=90°-|當地緯度—太陽直射點所在緯度|
(注:太陽直射點緯度在取值時,如果與當地緯度在同一半球該值取正,不在同一半球該值取負)
(2)如圖1所示,當太陽直射點向北移動時,太陽直射點以北各地正午太陽高度逐日增大。當太陽直射點向南移動時,太陽直射點以北各地正午太陽高度逐日減小,即有北回歸線及其以北各地正午太陽高度角逐日減小。
(3)不同地帶正午太陽高度角的年際變化規律。溫帶、寒帶地區:正午太陽高度的最大值與最小值的差值為46°52,而且每年只有一次最大值和最小值。熱帶地區:正午太陽高度的最大值與最小值的差距隨緯度的升高而對應在23°26‵~46°52‵之間,而且每年有兩次最大值,一次最小值(赤道除外)。
3 太陽直射點的回歸運動與晨昏線之間的關系
(1)如圖1所示,當太陽直射點背向赤道由A向B運動時,晨昏線AB(圖2)以O為轉動軸背向經線NS由N向A方向運動。(2)當太陽直射點面向赤道由B向C運動時,晨昏線由A向N方向運動。同理,冬半年晨昏線在N到A‵之間往返運動。其度數大小與太陽直射點的緯度一一對應,其最大夾角為23°26‵。(3)當太陽直射點在赤道上(A、B點)時,晨昏線與經線重合。
4 太陽直射點回歸運動與晨昏線的變化關系
極晝極夜范圍的下限與太陽直射點所在緯度成互余關系。如圖1所示,當太陽直射點由A向B運動時,極晝的范圍開始于北極上并向南擴展。如圖3所示。6月22日(夏至日)極晝的范圍達一年中的最大值,此后太陽直射點由B向C運動,極晝的范圍逐漸縮小,9月23日太陽直射點到達赤道,無極晝發生,此日一過太陽直射點由C向D運動,北極的極夜由北極點開始,范圍向南擴展,到冬至日達到最大,隨后極夜范圍逐漸縮小。
5 太陽直射點的回歸運動與日出方位角的變化
日出方位與太陽直射點的位置密切相關,其方位角的變化與大小與太陽直射點的移動方向以及當地的緯度密切相關。當太陽直射點位于北半球時,日出方位始終位于東偏北的地方。當太陽直射點向北運動時,其偏角Q向東偏北方向擴大。當太陽直射點向南運動時,Q角由北向東縮小。當太陽直射點位于南半球時,日出方位始終位于東偏南的地方。同一時間,該緯度位置越高Q角越大。同一緯度,太陽直射點位置越偏北Q角越大。Q角的大小取決于當地的地理緯度。不同緯度地區Q角的年變化幅度不同分三種情況討論:(1)赤道地區,日出方位角Q向北偏的幅度與太陽直射點的運動速度一致。即二分日從正東升起二至日分別從東偏南或東偏北23°26‵的方位升落。(2)除赤道和極圈以內地區,日出方位角Q向北偏的幅度與太陽直射點的運動速度一一對應,變化幅度隨緯度的升高而增加。即二分日從正東升起二至日分別從東偏南或東偏北23°26‵至90°的方位升落。(3)發生極晝的地區日出方位角Q為90°,即從正北方升落。