高中地球運(yùn)動(dòng)部分太陽直射點(diǎn)移動(dòng)的教學(xué)探索

梁修嚴(yán)

摘 要：高中地理必修模塊——第一單元《行星地球》第三節(jié)地球運(yùn)動(dòng)一節(jié)，是整個(gè)必修模塊中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。根據(jù)我的教學(xué)體會(huì)，關(guān)于太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)的教學(xué)需從三個(gè)角度去引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探討，加深理解。

關(guān)鍵詞：太陽直射點(diǎn) 疊加運(yùn)動(dòng) 回歸運(yùn)動(dòng) 日運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象

中圖分類號：G6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（c）-0189-02

1 公轉(zhuǎn)下的太陽直射點(diǎn)移動(dòng)

我們知道地球的繞日公轉(zhuǎn)，其基本特點(diǎn)有：方向自西向東、真正周期1恒星年、公轉(zhuǎn)過程中地軸始終保持與黃道面66°34′的夾角等。如圖1，這幅圖是高中地理教材中的基本示意圖，在我們的教輔材料和習(xí)題中也是十分常見的示意圖。

大家仔細(xì)觀察、思考一下，若我們假設(shè)地球只有繞太陽公轉(zhuǎn)而不自轉(zhuǎn)，即由A處（夏至點(diǎn)）依次向B處（秋分點(diǎn)）、向C處（冬至點(diǎn)）、向D處（春分點(diǎn)）移動(dòng)，再回到A處（夏至點(diǎn)）自西向東公轉(zhuǎn)。在此公轉(zhuǎn)過程中，太陽直射點(diǎn)在地球表面的移動(dòng)，依次由圖中A處地球右側(cè)P點(diǎn)向東移至地球背面B處、向東移至C處地球左側(cè)E點(diǎn)，又向東移至D處地球正面，最后又向東回到A處右側(cè)P點(diǎn)，即形成了太陽直射點(diǎn)在南北回歸線之間的回歸運(yùn)動(dòng)，周期365日5時(shí)48分46秒（回歸年）。因地球自西向東公轉(zhuǎn)，故直射點(diǎn)在地球表面上，也是自西向東，嚴(yán)格地說是由西北向東南，后又由西南向東北方向移動(dòng)。這一點(diǎn)應(yīng)發(fā)揮空間想像，若借助地球儀來演示就更直觀了。不過此種假設(shè)條件下，一年中直射點(diǎn)在地球表面的移動(dòng)也就只有一圈。直射點(diǎn)是在南北回歸線間回歸運(yùn)動(dòng)一次，其軌道相當(dāng)于黃道與地球表面的交線。一年中晝夜交替也只有一次。

太陽直射點(diǎn)在南北回歸線之間的這種往返運(yùn)動(dòng)，是學(xué)習(xí)地球運(yùn)動(dòng)的基本知識點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上還有許多變式示意圖。

這幅圖讓學(xué)生易于理解太陽直射點(diǎn)回歸運(yùn)動(dòng)，甚至有關(guān)節(jié)氣等概念。圖2中的E、P點(diǎn)同于圖1中的E、P點(diǎn)，可直觀看出直射點(diǎn)自西向東（箭頭所示）又回到P點(diǎn)，時(shí)間一回歸年，理解這幅圖，可以幫助同學(xué)計(jì)算太陽直射點(diǎn)所在緯度或知道所在緯度計(jì)算日期。我們把直射點(diǎn)在回歸線之間的運(yùn)動(dòng)看做勻速運(yùn)動(dòng)，如國慶節(jié)10月1日太陽直射點(diǎn)在多少緯度？〔23°26?/90天* （10月1日-9月23日）〕°S，或直射點(diǎn)在10°S則日期為？思考過程：〔9月23日+90天/23°26?*10°〕或〔3月21日-90天/23°26?*10°〕。

2 自轉(zhuǎn)下的太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)

我們知道地球公轉(zhuǎn)的同時(shí)實(shí)際上又時(shí)刻不停的圍繞地軸自西向東自轉(zhuǎn)著，那么自轉(zhuǎn)對太陽直射點(diǎn)的影響又怎樣呢。我們假定地球只自轉(zhuǎn)不公轉(zhuǎn)，隨地球每天自西向東（箭頭M）自轉(zhuǎn)一周的過程中，大家請仔細(xì)觀察太陽直射點(diǎn)在圖3中的移動(dòng)：沿直射點(diǎn)所在緯線按箭頭N所示方向即自東向西移動(dòng)的。仍然借助地球儀演示更直觀。太陽直射點(diǎn)在地球表面的移動(dòng)方向與自轉(zhuǎn)方向是相對的，故自轉(zhuǎn)條件下的直射點(diǎn)在地球表面的移動(dòng)與自轉(zhuǎn)方向相反。

不同于前面太陽直射點(diǎn)的南北回歸線間的回歸運(yùn)動(dòng)，而是直射點(diǎn)在地球表面的日運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。某一日的運(yùn)動(dòng)軌跡大致可以認(rèn)為是一條緯線圈，它的周期應(yīng)同于太陽日。

理解這一點(diǎn)有助于理解日月星辰的東升西落；理解時(shí)區(qū)劃分、地方時(shí)、區(qū)時(shí)計(jì)算等。例如坐飛機(jī)沿60°緯線自東向西飛行，時(shí)速835 km/h，那么飛機(jī)上的乘客看到的晝夜長短狀況會(huì)怎樣呢。

3 綜合公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)下的太陽直射點(diǎn)移動(dòng)

地球的運(yùn)動(dòng)是地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的疊加，疊加后的情況更為復(fù)雜，同學(xué)們難于理解，怎樣區(qū)別又有何聯(lián)系呢。

太陽直射點(diǎn)每日的沿緯線的日運(yùn)動(dòng)，在一天一天中逐漸偏離原來緯線圈，進(jìn)而形成沿其他緯線圈的日運(yùn)動(dòng)。嚴(yán)格地說直射點(diǎn)的日運(yùn)動(dòng)軌跡并非是一個(gè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的緯線圈。一年中沿不同緯線的日運(yùn)動(dòng)都是在南北回歸線之間的緯線圈上完成的。一年中太陽直射點(diǎn)在不同緯度的過渡就形成了直射點(diǎn)的年運(yùn)動(dòng)及直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)。

綜上所述，地球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)都可產(chǎn)生太陽直射點(diǎn)在地球表面的移動(dòng)現(xiàn)象。太陽直射點(diǎn)在回歸線間的回歸運(yùn)動(dòng)是公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的，這種回歸運(yùn)動(dòng)是形成四季的基礎(chǔ)。太陽直射點(diǎn)的日運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象是自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的，這種運(yùn)動(dòng)與晝夜變化有聯(lián)系。太陽直射點(diǎn)的日運(yùn)動(dòng)的累積逐漸形成直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 教師教學(xué)用書（必修一）[M].北京：人民教育出版社.