等太陽高度線圖的判讀要點(diǎn)

譚國(guó)陽

等太陽高度線圖是近年來地理學(xué)科的一種新穎的等值線圖，可以看做是以太陽直射點(diǎn)為中心的俯視圖，其圖形抽象，知識(shí)跨度大，思維含量高，因而成為地理學(xué)習(xí)的難點(diǎn)問題。等太陽高度線圖判讀的基本內(nèi)容有：太陽直射點(diǎn)的地理坐標(biāo)；太陽高度的分布規(guī)律、正午太陽高度的分布規(guī)律；地方時(shí)、北京時(shí)間的計(jì)算；正午太陽高度大小的計(jì)算；晝夜長(zhǎng)短的變化；推斷與圖示時(shí)間相關(guān)的日期、節(jié)氣、季節(jié)及地理現(xiàn)象等。

一、等太陽高度線圖中太陽高度的分布特點(diǎn)

①太陽高度分布規(guī)律簡(jiǎn)述。由于太陽直射點(diǎn)的季節(jié)移動(dòng)，各地的太陽高度也會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)太陽直射在某一緯度時(shí)，此日正午太陽高度角由直射點(diǎn)分別向四周逐漸呈圓形遞減，至晨昏圈時(shí)太陽高度為0°。②太陽高度分布規(guī)律解析。太陽高度相等的點(diǎn)連接起來的線即為等太陽高度線，根據(jù)太陽高度的分布特點(diǎn)，可以得出判讀等太陽高度線圖的一般規(guī)律：

1.直射點(diǎn)所在經(jīng)緯度的判定

圖的中心為太陽直射點(diǎn)，太陽高度以該點(diǎn)為中心向四周逐漸降低；通過中心的豎線全部或大部分為直射點(diǎn)的經(jīng)度，其地方時(shí)為12時(shí)，而豎線的另一部分地方時(shí)為24時(shí)（0時(shí)），12時(shí)和24時(shí)這兩部分經(jīng)線的度數(shù)相差180°；通過中心的緯線即為太陽直射的緯線，其正午太陽高度為90度。正午太陽高度的分布規(guī)律從太陽直射的緯線向南北逐漸降低。根據(jù)太陽直射緯線推斷直射點(diǎn)所在的半球及季節(jié)，并判斷與之相關(guān)的地理現(xiàn)象。注意區(qū)別太陽高度和正午太陽高度分布規(guī)律的不同。

2.某地經(jīng)緯度及時(shí)差的判定

在太陽直射的經(jīng)線上，太陽高度相差多少度，緯度就相差多少度，據(jù)此可計(jì)算該經(jīng)線上某一點(diǎn)的緯度數(shù)值；如果太陽直射赤道，則赤道上太陽高度相差多少度，經(jīng)度就相差多少度；如果太陽直射其他緯線，則此緯線上太陽高度相差多少度，經(jīng)度的差值一定大于太陽高度的差值，以此推算該緯線上某一點(diǎn)的經(jīng)度和地方時(shí)。

3.晨昏線的判定

如果圖中標(biāo)注了太陽高度的數(shù)值，則視具體數(shù)值而判斷：一是最外側(cè)的大圓圈為0°等太陽高度線，即為晨昏線，一般是太陽直射經(jīng)線以東最大的半圓為昏線，以西最大的半圓為晨線；二是圖中最大的圓圈不是0°等太陽高度線，因此，也就不是晨昏線，此圖是晝半球中太陽高度比較大的一部分。如果沒有標(biāo)注太陽高度的數(shù)值，在圖中最外側(cè)的大圓圈上太陽高度為0°，即晨昏線。

4.南北極點(diǎn)的判定

由于太陽直射經(jīng)線上太陽高度南北跨度為180°，因此直射點(diǎn)到最北點(diǎn)和最南點(diǎn)的緯度跨度也應(yīng)該是180°。當(dāng)太陽直射赤道時(shí)，此經(jīng)線的最北點(diǎn)為北極，最南點(diǎn)為南極；太陽直射北半球時(shí)，北極點(diǎn)位于最北點(diǎn)以南，北極點(diǎn)與最北點(diǎn)的距離為太陽直射的緯度度數(shù)（最北點(diǎn)是出現(xiàn)極晝的最低緯度和0點(diǎn)經(jīng)線的交點(diǎn)，緯度度數(shù)和直射點(diǎn)所在緯度互余），圖上沒有南極點(diǎn)；太陽直射南半球時(shí)，南極點(diǎn)位于最南點(diǎn)以北，南極點(diǎn)與最南點(diǎn)的距離為太陽直射的緯度度數(shù)，圖上沒有北極點(diǎn)。

5.正午太陽高度的判定

與太陽直射點(diǎn)為中心的相距相同緯度的相對(duì)稱的兩地，其正午太陽高度角相等； 直射點(diǎn)位于赤道時(shí)，南北半球緯度相同的地方，正午太陽高度角相等；直射點(diǎn)所在經(jīng)線與各條等太陽高度線的交點(diǎn)所代表的數(shù)值均為該緯度正午太陽高度，等太陽高度線上其它的點(diǎn)的正午太陽高度均大于等太陽高度線上的太陽高度。

6.距離判定

同一等太陽高度線上的點(diǎn)到直射點(diǎn)的距離相等，此距離與直射點(diǎn)的位置無關(guān)。

二、等太陽高度線圖的判讀難點(diǎn)分析。難點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面

1.晨昏線的判斷

要判斷晨昏線，先認(rèn)真讀圖，可知等太陽高度線最外圈的高度角數(shù)值為0°，而晨昏線的太陽高度為0°，因此可以判斷出0°等太陽高度線與晨昏圈重合，進(jìn)一步根據(jù)地球的自轉(zhuǎn)方向，由夜到晝的界線為晨線，由晝到夜的界線為昏線。

2.南北極點(diǎn)和地方時(shí)12點(diǎn)所在經(jīng)線范圍的判斷

如圖1要判斷南北極點(diǎn)，就應(yīng)該根據(jù)太陽高度與緯度的關(guān)系來進(jìn)行分析，如果COF所在的緯線的緯度為0°，可知太陽直射在O點(diǎn)（正午太陽高度為90°）即直射在赤道上，應(yīng)用正午太陽高度角的計(jì)算公式，可以得出南北極點(diǎn)的正午太陽高度為0°，因此可以得出B、G為北極點(diǎn)和南極點(diǎn)，由此也可推出BOG是同一條經(jīng)線，其地方時(shí)為12點(diǎn)；如果圖1中COF所在的緯線的緯度為23°26′N，讀圖可知太陽直射在O點(diǎn)（正午太陽高度為90°）即直射在北回歸線上，應(yīng)用正午太陽高度角的計(jì)算公式，北極點(diǎn)的正午太陽高度應(yīng)該為23°26′，因此可以得出大致在A點(diǎn)的位置為北極點(diǎn)，同理，應(yīng)用正午太陽高度角的計(jì)算公式，可以得出圖中南極圈的正午太陽高度角為0°，從而可以得出G點(diǎn)位于南極圈上，由此可推出圖中AOG是同一條經(jīng)線，其地方時(shí)為12點(diǎn)，而BA為另外一條經(jīng)線，其地方時(shí)為24點(diǎn)（0點(diǎn)）。

3.太陽直射點(diǎn)和其它各點(diǎn)的經(jīng)緯度判斷

如圖2中O、G、B的經(jīng)緯度的判斷，讀圖可知，O點(diǎn)的太陽高度為90°，可以得出太陽直射在O點(diǎn)，從圖中的有關(guān)信息可知，其經(jīng)緯度為“0°（與倫敦在同一條經(jīng)線上）、23°26′N”，應(yīng)用正午太陽高度角的計(jì)算公式，北極點(diǎn)的正午太陽高度應(yīng)該為23°26′，因此可以得出A點(diǎn)（太陽高度為23°26′）為北極點(diǎn)，同理可以得出G點(diǎn)位于南極圈上，由此可推出圖中AOG是同一條經(jīng)線，因此G的經(jīng)緯度為“0°、66°34′S”，由于圖中AB和AOG不是同一條經(jīng)線，因此AB是180°經(jīng)線的一部分，由于A點(diǎn)（太陽高度為23°26′）為北極點(diǎn)，而B點(diǎn)的太陽高度為0°，說明B和A的緯度相差23°26′，從而可以得出B的經(jīng)緯度為“180°、66°34′N”。