淺析晝夜長短及正午太陽高度變化規(guī)律

淺析晝夜長短及正午太陽高度變化規(guī)律

李先輝 （河北衡水中學(xué) 0530000）

縱觀近幾年的高考地理試題，常常會有關(guān)于晝夜長短的變化規(guī)律和正午太陽高度的考題。此類題目重點(diǎn)是考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力及空間轉(zhuǎn)換能力，難度較大，考生掌握情況不樂觀。因此在高一的新授課學(xué)習(xí)和高三的復(fù)習(xí)備考中，教師應(yīng)予以特別重視。通過多年的教學(xué)實(shí)踐及對學(xué)生本部分知識的接受情況分析，我將晝夜長短和正午太陽高度的變化規(guī)律總結(jié)為以下三個方面。

一、晝夜長短變化的基本規(guī)律

（一）晝夜長短的靜態(tài)定性規(guī)律

1.太陽直射點(diǎn)在哪個半球，哪個半球晝大于夜，且越向高緯度，晝越長，另一半球則反之。例如，春分日到秋分日太陽直射在北半球，北半球晝大于夜，且越往北晝越長；秋分日到第二年春分日太陽直射點(diǎn)位于南半球，北半球晝小于夜，且越往北晝越短。2.夏至日，北半球各地晝達(dá)到一年中最大值，北極圈及其以北出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，南半球反之；冬至日，北半球各地晝達(dá)到一年中最小值，北極圈及其以北出現(xiàn)極夜現(xiàn)象，南半球反之。

（二）晝夜長短的動態(tài)變化規(guī)律

太陽直射點(diǎn)北移（冬至日到夏至日），北半球晝漸長，夜?jié)u短，南半球反之。直射點(diǎn)南移（夏至日到冬至日），北半球晝漸短，夜?jié)u長，南半球反之。

二、晝夜長短判斷的實(shí)用規(guī)律

1.緯度越高，晝夜長短的變化幅度越大；太陽直射點(diǎn)緯度越高，各地晝長和夜長之差越大。

2.極點(diǎn)極晝極夜各約半年，極圈的極晝和極夜各一天，北極極晝的天數(shù)（夏半年）多于南極極晝的天數(shù)（冬半年）。

3.二分日全球晝夜平分（日出6點(diǎn)，日落18點(diǎn)，晝=夜=12小時），赤道上永遠(yuǎn)晝夜平分（日出6點(diǎn)，日落18點(diǎn)，晝=夜=12小時）。

4.直射某點(diǎn)時，并不一定是該點(diǎn)晝最長的時候。

5.緯度關(guān)于赤道對稱，則晝夜長短相反。

6.直射點(diǎn)關(guān)于赤道對稱，某緯度晝夜?fàn)顩r相反。

三、正午太陽高度變化的基本規(guī)律

（一）正午太陽高度的空間（緯度）變化規(guī)律

從太陽直射點(diǎn)所在緯線分別向南北兩側(cè)遞減；離直射點(diǎn)距離越近（緯度差越小），正午太陽高度越大。

1.夏至日：正午太陽高度由北回歸線向南北兩側(cè)遞減（如圖中D折線所示），北回歸線及其以北地區(qū)正午太陽高度達(dá)到最大值，南半球各地太陽高度達(dá)到最小值。

2.冬至日：正午太陽高度由南回歸線向南北兩側(cè)遞減（如圖中C折線所示），南回歸線及其以南地區(qū)正午太陽高度達(dá)到最大值，北半球各地太陽高度達(dá)到最小值。

3.春秋分：正午太陽高度由赤道向南北兩側(cè)遞減（如圖中E折線所示）

根據(jù)上圖和正午太陽高度的緯度變化規(guī)律可以進(jìn)一步推出如下規(guī)律：春分日到秋分日，正午太陽高度由太陽直射的北半球某緯度向南北兩側(cè)遞減；秋分日到第二年春分日，正午太陽高度由太陽直射的南半球某緯度向南北兩側(cè)遞減。

（二）正午太陽高度的年（時間）變化規(guī)律

太陽直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動導(dǎo)致各地正午太陽高度的周年變化，總的規(guī)律是太陽直射點(diǎn)移近該地，該地正午太陽高度增大，太陽直射點(diǎn)遠(yuǎn)離該地，該地正午太陽高度H=90°－|φ±δ|當(dāng)?shù)鼐暥取捞栔鄙潼c(diǎn)緯度（H為正午太陽高度，φ為某地緯度，δ為直射點(diǎn)緯度，若φ與δ在赤道同側(cè)取“－”，不同側(cè)則取“＋”）。

1.回歸線之間的地區(qū)：正午太陽高度最大值為90°，全年有兩次太陽直射現(xiàn)象，即一年中有兩個正午太陽高度最大值。（圖A）

2.回歸線上：正午太陽高度的最大值為90°，全年有一次太陽直射現(xiàn)象，即一年中有一個正午太陽高度最大值（圖B）

3.回歸線至極點(diǎn)之間的地區(qū)：正午太陽高度最大值小于90°，全年沒有太陽直射現(xiàn)象。一年中有一個正午太陽高度最大值。（圖C）

根據(jù)上圖和正午太陽高度的年變化規(guī)律可以進(jìn)一步推出如下規(guī)律：冬至日到第二年夏至日，北回歸線及其以北各地正午太陽高度每日逐漸增大，南回歸線及其以南各地太陽高度逐日縮小；夏至日到冬至日，北回歸線及其以北各地正午太陽高度每日逐漸縮小，南回歸線及其以南各地太陽高度逐日增大。

以上是晝夜長短和正午太陽高度變化的基本規(guī)律，因?yàn)槠鶈栴}，筆者不再講解具體的例題。本部分知識是高考的重點(diǎn)和難點(diǎn)，希望廣大學(xué)生能結(jié)合習(xí)題，運(yùn)用規(guī)律，強(qiáng)化訓(xùn)練，以期達(dá)到對本部分知識的熟練掌握。

（責(zé)編 趙景霞）