活用對稱規律突破晝夜長短相關問題

江蘇省南京市雨花臺中學（210012） 杜家偉

活用對稱規律突破晝夜長短相關問題

江蘇省南京市雨花臺中學（210012） 杜家偉

晝夜長短的分布與變化是地球公轉產生的重要地理意義之一，在高中地理教學中既是重點也是難點，而且也是高考重點考查內容之一。此類題目能夠考查學生獲取和解讀地理信息以及調動運用地理知識的能力，對地理思維要求較高，試題具有較高的區分度。因此，在高三復習備考中應予以特別重視，特別是晝夜長短中有很多有趣的對稱現象，理解和掌握這些對稱規律對于培養學生地理思維能力，迅速找到解題突破口，提升解題效率十分關鍵。

一、緯度對稱規律

規律1. 晝夜長短的變化幅度關于赤道對稱分布。

赤道地區全年晝夜平分，晝夜等長為12小時，則年變化幅度為0小時；極圈內（66.5°～90°）晝最長為24小時，晝最短為0小時，年變化幅度為24小時。緯度越高，晝夜長短的變化幅度越大。運用此規律可以依據晝夜長短的變化幅度推測緯度的高低。

規律2. 緯度關于赤道對稱，則晝夜長短相反。

緯度關于赤道對稱即分別位于南北半球同緯度兩地。如圖1所示。

圖1

A、B緯度數相同且分屬南北不同半球。任一時間A地的晝長時間等于B地的夜長時間，A地的夜長時間等于B地的晝長時間。

此規律用于南北不同半球同緯度地區晝夜長短判斷。

二、時間對稱規律

規律3. 日出、日落地方時關于正午對稱的規律。

如圖2所示。此規律適用于在日出地方時、日落地方時、晝長三個參數的相互推算。

圖2

具體可以衍生出以下公式，可根據具體情況選用相應公式。

①晝長=日落時間-日出時間（地方時或統一使用的時間）

②晝長＝(12-日出時間)×2＝(日落時間-12)×2

③日出地方時=12 - 晝長/2

④日落地方時=12 + 晝長/2

規律4. 兩日期關于二分日對稱規律。

如圖3所示太陽直射點回歸運動示意圖中，①點和②點，③點和④點，⑤點和⑥點三組的太陽直射點緯度都分別關于赤道對稱。亦即兩日期大致關于春分日或秋分日對稱。

圖3

圖4、圖5示意①時和②時的地球太陽光照圖，以北回歸線為例，兩個時間晝長一半的和為12小時，則北回歸線在兩個時間晝長之和為24小時。此規律推廣到其他任一緯度也適用。規律可簡單概括為：兩日期關于二分日對稱，則任一緯度在此兩日晝長之和為24小時。

圖4

圖5

規律5：兩日期關于二至日對稱規律。

如圖6中①和②，③和④所示，兩組日期大致關于二至日對稱，即太陽直射點大致位于同緯度，則同緯度地區晝夜長短相同。例如：一年中，太陽直射北緯8°有兩天，大致在4月21日和8月23日，這兩日太陽直射點關于夏至對稱，則同一緯度地區在這兩日的晝夜長短相同。再比如知道某地5月22日的晝長，就可以大致推算出與該地7月22日前后的晝長相等。規律可簡單概括為：兩日期關于二至日對稱，則任一緯度在此兩日晝夜長短相等。

圖6

下面舉例加以應用說明：

例1.（2013無錫高三一模，1．2）下表表示四地一年中晝長最大差值，據此回答1～2題。

1.四地按緯度由高到低的排列，正確的是

A.①③④② B.③②①④

C.②④①③ D.④③①②

2.④地的最短晝長為

A.8小時31分 B.9小時9分

C.10小時42分 D.11小時22分

解析：第1小題，晝長最大差值即反映晝夜長短的變化幅度，根據規律1可以較快得出正確選項C。

第2小題，一年中晝長最大和最小值應出現在二至日，即如圖3中③④兩時。根據規律4，兩日期關于二分日對稱，則任一緯度在此兩日晝長之和為24小時。可迅速得方程如下：

這樣已知兩數和及兩數差，求兩數大小就十分容易了，問題便迎刃而解，很容易得出最短晝長為9小時9分，正確選項為B。

例2.（2013南京、鹽城高三一模，3）圖7是一位驢友在別德馬（64°W，40°30′S）拍攝的景觀圖片，這一天，北京的晝長大約是

圖7

A.10小時 B.11小時 C.13小時 D.14小時

解析：本題呈現旅游生活中的現實情境，根據圖片拍攝的北京時間，結合別德馬當地經度，容易精確計算得出圖片拍攝的地方時為7時，可進一步判斷該圖片是日出時景觀圖片。已知日出地方時，根據規律3中公式②，即晝長＝(12-日出時間)×2，容易得出晝長為(12-7)×2＝10小時。

北京和別德馬（64°W，40°30′S）緯度大體相當，根據規律2，緯度關于赤道對稱，則晝夜長短相反。容易得出北京的晝長大約是14小時。正確選項D。

例3.（2012山東文綜卷，6）某科考隊結束了兩個月的海上考察，于4月21日返回到P地。圖8為P地所在區域當日某時地面形勢圖。科考隊出發日P地晝長為11小時，返回到P地時，P地當日的晝長約為

圖8

A．10小時 B．11小時 C．13小時 D．14小時

解析：由題干材料“歷時兩個月的考察”及“4月21日返回”，可推知2月21日出發，2月21日和4月21日太陽直射點正好關于赤道（春分日）對稱（如圖9所示），根據規律4，因此P地這2天的晝長和應為24小時。故選擇C選項。

圖9

例4.（2008山東文綜卷，7）下列日期中，與2008年奧運會開幕日那天（8月8日）北京的晝長最接近的是

A．奧運圣火火種在希臘雅典采集的那天（3月25日）

B．奧運圣火登上珠穆朗瑪峰峰頂的那天（5月8日）

C．奧運圣火傳遞至協辦城市青島的那天（7月24日）

D．奧運圣火在國家體育場緩緩滅的那天（8月24日）

解析：根據規律5，某地晝長相等的兩天的日期應是距夏至日（冬至日）的時間間隔相等，8月8日距夏至日約一個半月，與其晝長相等的另一天在夏至日前約一個半月，5月8日比較接近。故選擇B。

例5.（2006年文綜全國卷Ⅱ，5）圖10四條曲線分別示意四地3月21日到6月30日的日出時間，8月23日②地的晝長約為

圖10

A．24小時 B．22小時 C．20小時 D．18小時

解析：根據規律5，②地8月23日的晝長應等于4月21日的晝長。欲求4月21日的晝長，需先找其日出時間。從圖中可讀出4月21日的日出時間大約是2：00，根據規律3，故其晝長應為：（12-2）×2=20（小時）。答案為C。

通過以上實例應用，只要我們正確厘清晝夜長短的緯度和時間的對稱規律，靈活應用各規律，就能快速正確地解決晝夜長短有關問題。

圖12

33.根據年平均氣溫分布狀況，將青海省劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個溫度區。三區年平均氣溫相比

A．Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ B．Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ

C．Ⅰ＜Ⅱ，Ⅱ＞Ⅲ D．Ⅰ＞Ⅱ，Ⅱ＜Ⅲ

答案：C

對該題的一般分析：通過經緯網進行空間定位，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個溫度區分別是青藏高原、柴達木盆地、祁連山脈，所以選C項。

對該題的特殊解析：青藏高原由于海拔較高，氣溫較低，所以往往選擇河谷地帶作為農業發展區（河谷地帶熱量條件相對較好），即河谷農業。而居民點的多寡往往與當地農業的發展程度相聯系，農業的條件越好，即河谷低地較多，居民點也會較多，因此可以依據圖中居民點的數量來推理三個溫度區農業發展條件（主要是熱量）的優劣。Ⅱ溫度區居民點最多，Ⅰ、 Ⅲ均較少，故選擇C項。

在高考復習時為了讓學生熟悉空間定位，不少教師要求學生花很多時間“背”地圖，這不但誤導學生的高考復習方向，增加了學習負擔，而且一旦考場上學生無法定位往往就會氣餒而放棄該題。事實上，高考地理所呈現出的各種信息都是有用的地理信息，這些信息都是相互關聯的，是解題最主要的線索。因此，在復習方向上，考生要注重大尺度區域（如我國季風區與非季風的分界線）的認知，構建“心理地圖”，淡化微觀區域的記誦；在考試技巧上，考生在解題時，要用整體性的視角處理問題即地理環境的各個要素是相互聯系的有機整體，大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈以及人類的生產生活圈都會互相聯系，互相影響（如本題中，地形的不同必然導致熱量條件存在差異，進而影響了農業發展）。