等太陽(yáng)高度線(xiàn)圖的判讀和分析

文榮華

【摘要】地球的運(yùn)動(dòng)及其地理意義是高中自然地理的重要內(nèi)容，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，對(duì)等太陽(yáng)高度線(xiàn)圖的判讀和分析集中反映了這部分內(nèi)容的掌握情況。但是在教學(xué)中判讀的方法和技巧比較零散，本文根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)，從四個(gè)方面說(shuō)明教授該知識(shí)時(shí)需注意的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】等太陽(yáng)高度線(xiàn)圖;判讀和分析

在高中地理教學(xué)中，等太陽(yáng)高度線(xiàn)圖的判讀和分析有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力和抽象思維能力，有利于教學(xué)大綱所要求的四種能力的培養(yǎng)。但由于這種圖和常見(jiàn)的光照?qǐng)D相比更抽象，許多學(xué)生覺(jué)得無(wú)從下手。我認(rèn)為在判斷和分析時(shí)要注意以下幾個(gè)方面。

一、晝夜半球的判斷

完整的晝半球和夜半球，一般可以用多條等太陽(yáng)高度線(xiàn)組成的同心圓來(lái)表示，其最外一圈是晨昏線(xiàn)太陽(yáng)高度為零。如太陽(yáng)高度從四周向中心逐漸增加到90度，則表示一個(gè)完整的晝半球;反之從四周向中心遞減到-90度，則表示一個(gè)完整的夜半球。但許多時(shí)候所呈現(xiàn)的并非—個(gè)完整的晝（夜）半球，而是其局部，甚至沒(méi)表示出晝夜半球的中心，此時(shí)晝夜半球的判斷要注意等太陽(yáng)高度線(xiàn)的數(shù)值從外圈向圓周中心的變化是遞增還是遞減。在思考的時(shí)候我常要求學(xué)生在草稿紙上繪出完整的晝夜半球來(lái)幫助進(jìn)行判斷。在經(jīng)緯圖上疊加等太陽(yáng)高度線(xiàn)時(shí)，尤其要注意把經(jīng)緯線(xiàn)和等太陽(yáng)高度線(xiàn)分開(kāi)，不要混淆。

二、注意“一個(gè)中心四個(gè)基本點(diǎn)”

“一個(gè)中心”指的是晝半球的中心，就是直射點(diǎn)所在，其太陽(yáng)高度為90度。夜半球中心與晝半球中心緯度相同南北相反，經(jīng)度相加為180°且東西經(jīng)相對(duì)。“四個(gè)基本點(diǎn)”指的是晨昏線(xiàn)與緯線(xiàn)的兩個(gè)切點(diǎn)和晨昏線(xiàn)與赤道的兩個(gè)交點(diǎn)。晨昏線(xiàn)在二分日與經(jīng)線(xiàn)重合與緯線(xiàn)垂直，其他時(shí)候都與經(jīng)線(xiàn)相交，而且一定和某條緯線(xiàn)相切，切點(diǎn)所在的這條緯線(xiàn)是以極點(diǎn)為中心的極晝或者極夜范圍的最低緯度，切點(diǎn)到極點(diǎn)之間的緯度范圍有極晝或極夜;切點(diǎn)也是晨昏線(xiàn)上緯度最高的點(diǎn)，且切點(diǎn)把晨昏圈平分成晨線(xiàn)和昏線(xiàn)。兩切點(diǎn)的緯度相同但南北緯相反，而且切點(diǎn)緯度與太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度互余，因此切點(diǎn)和直射點(diǎn)緯度之間可以互相換算。兩切點(diǎn)的經(jīng)度相加等于180度，正好位于相對(duì)的兩條經(jīng)線(xiàn)上。在晝半球上，晝切點(diǎn)所在的緯線(xiàn)圈內(nèi)為極晝，該緯線(xiàn)圈的中心為極點(diǎn)。在判斷切點(diǎn)的經(jīng)緯度時(shí)，最好能在草稿紙上畫(huà)出極晝或極夜的范圍，標(biāo)明極點(diǎn)，往往問(wèn)題就能迎刃而解。晨昏線(xiàn)與赤道的交點(diǎn)分別就是晨線(xiàn)和昏線(xiàn)的中點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的地方時(shí)分別是6點(diǎn)和18點(diǎn)，晝切點(diǎn)和夜切點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間分別是24點(diǎn)和12點(diǎn)。

三、晝夜長(zhǎng)短和季節(jié)的判斷

一般來(lái)說(shuō)，在晝半球上，如果過(guò)直射點(diǎn)的緯線(xiàn)或其他緯線(xiàn)向南彎曲，直射點(diǎn)不在赤道上，即表明以北極點(diǎn)為中心的極晝范圍可以在晝半球上全部畫(huà)出來(lái)，此時(shí)太陽(yáng)直射點(diǎn)在北半球，北半球正處夏半年，晝長(zhǎng)夜短，晝切點(diǎn)到北極點(diǎn)之間的緯度范圍有極晝。如果經(jīng)過(guò)直射點(diǎn)的緯線(xiàn)不是赤道且向北彎曲，表明直射點(diǎn)在南半球，極晝范圍應(yīng)該在南面的晝切點(diǎn)和南極點(diǎn)之間，也可在圖上大致畫(huà)出一圈來(lái)表示。此時(shí)為南半球的夏半年北半球的冬半年。

四、等太陽(yáng)高度圖中有關(guān)太陽(yáng)高度的計(jì)算經(jīng)常用到的小技巧

第一，在正午（或者子夜）所在的經(jīng)線(xiàn)上的某一點(diǎn)與太陽(yáng)直射點(diǎn)之間的正午（或者子夜）太陽(yáng)高度差等于兩地的緯度差，且與直射點(diǎn)緯度差相同的兩緯線(xiàn)對(duì)稱(chēng)分布于直射點(diǎn)南北兩側(cè)。例如夏至日太陽(yáng)直射北緯23°26，與直射點(diǎn)緯度差30。的點(diǎn)分別為北緯53°26和南緯6°34，這兩條緯線(xiàn)上的點(diǎn)的正午太陽(yáng)高度都是90°-30°=60°。如兩地與直射點(diǎn)都在正午經(jīng)線(xiàn)的同一側(cè)，則兩地緯度差等于兩地正午太陽(yáng)高度差。如夏至日北緯40°和北緯50°的兩地的緯度差是10°，它們的正午太陽(yáng)高度差也等于10°（73°26-63°26=10°），它們的子夜太陽(yáng)高度差等于（-26°34）-（-16°34）=10°。

第二，直射點(diǎn)與某地都在赤道上，它們的太陽(yáng)高度差等與它們的經(jīng)度差。此時(shí)從直射點(diǎn)到晨昏線(xiàn)與赤道的兩交點(diǎn)之間分別跨90。經(jīng)度，時(shí)間分別跨6小時(shí)。如直射點(diǎn)與某地都在赤道以外的某條緯線(xiàn)上，則該緯線(xiàn)與晨昏線(xiàn)的兩交點(diǎn)到直射點(diǎn)之間的經(jīng)度差超過(guò)90°（等于90°除以緯度的余弦），時(shí)間跨度將超過(guò)六小時(shí)，此時(shí)該緯線(xiàn)上直射點(diǎn)與某地的太陽(yáng)高度差小于兩地的經(jīng)度差。

第三，某日晝切點(diǎn)的正午太陽(yáng)高度等于此時(shí)太陽(yáng)直射點(diǎn)緯度的兩倍;極點(diǎn)正午太陽(yáng)高度等于極點(diǎn)的子夜太陽(yáng)高度等于直射點(diǎn)緯度。比如太陽(yáng)直射北緯15°，則晝切點(diǎn)緯度北緯75。，晝切點(diǎn)的正午太陽(yáng)高度等于2×15°=30°，北極點(diǎn)太陽(yáng)高度為15°南極點(diǎn)太陽(yáng)高度為-15°。

第四，某日某地正午太陽(yáng)高度與子夜太陽(yáng)高度的和等與太陽(yáng)直射點(diǎn)緯度的2倍。如某地某日的正午太陽(yáng)高度為40°，子夜太陽(yáng)高度為-20°，則此日的太陽(yáng)直射點(diǎn)緯度為10°，至于是南緯還是北緯需根據(jù)其他條件判斷。

第五，在等太陽(yáng)高度線(xiàn)晝夜半球上有關(guān)時(shí)間的計(jì)算，只要確定了前面的“一個(gè)中心四個(gè)基本點(diǎn)”，相關(guān)的時(shí)間計(jì)算就變得簡(jiǎn)單了，注意遵循“東早西晚，東大西小，東加西減，分秒必較”的法則，注意經(jīng)度和時(shí)間的換算。

第六，用地方時(shí)的東早西晚來(lái)判斷晝夜半球上兩點(diǎn)的相對(duì)方向。從日出→正午，正午→日落（或者從日落→子夜，子夜→日出），時(shí)間早時(shí)刻大的點(diǎn)在東，反之在西。但要注意的是從日出到日落的時(shí)間間隔，如果兩點(diǎn)時(shí)間間隔等于12小時(shí)，則誰(shuí)在東在西都可以;間隔小于12小時(shí)，則時(shí)刻大的點(diǎn)在東;若時(shí)間間隔大于12小時(shí)，則時(shí)刻大的點(diǎn)在西。至于直射點(diǎn)和其他點(diǎn)的相對(duì)方向，則以直射點(diǎn)為原點(diǎn)，以過(guò)直射點(diǎn)的經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)為坐標(biāo)軸，上北下南左西右東來(lái)判斷。這一方法與其他方法相比，在判斷太陽(yáng)高度等值線(xiàn)圖上晨昏線(xiàn)和緯線(xiàn)的切點(diǎn)與兩側(cè)晨昏線(xiàn)上兩點(diǎn)的相對(duì)方向時(shí)尤為簡(jiǎn)便。