摘要:昼夜长短的变化是地球运动产生的重要地理意义之一,在教学中既是重点也是难点,而且也是高考必考内容,全国各地试卷每年都有所涉及。本部分内容在教材中涉及较少,只提到昼夜长短随纬度的变化规律及随季节的变化规律,许多隐性知识都隐含在“二分二至日昼夜长短变化图”中。随着高考的逐步推进,本考点所涉及的规律也逐步扩展,逐步深入,原来那些隐性知识、隐性原理、规律也逐步的展现在我们面前。本文试图从“太阳直射点的移动规律”入手,结合近几年的高考试题,逐一揭示这些隐性规律,使我们的教学更加具有方向性。
一、昼夜长短的变化随太阳直射点的移动示意图
二、规律总结
规律一:自冬至日----春分日-----夏至日,北半球的昼长由最短----昼夜等长-----昼最长,北半球的昼长一直在增加,而在此过程中,太阳直射点由最南端南回归线一直向北移动到最北端北回归线,即太阳直射点向哪个方向移动,哪个半球昼变长,夜变短。反之,自夏至日----秋分日---冬至日,太阳直射点由最北端北回归线一直向南移动到南回归线,在此过程中,南半球的昼长始终在增加。
例一:(2007高考宁夏文综)
图1示意不同纬度三地白昼长度变化。读图1,完成3~4题。
3.若此图表示南半球三地的白昼变化,则a、b两月分别是
A.1月、2月 B.3月、4月 C.6月、7月 D.11月、12月
由图中看出南半球三地自a月至b月昼长逐渐变短,即太阳直射点逐渐向北移动,时间应介于12月22日----3月21日----6月22日,且三地昼长在a、b月都大于12小时,因此a、b月应为12月22日----3月21日,答案为A。
规律二:自春分日----夏至日----秋分日,太阳直射点始终在北半球,在此期间,北半球的昼长始终大于夜长。且纬度越靠北,昼越长,即全球昼长自南向北逐渐增加。自秋分日----冬至日----春分日,太阳直射点始终在南半球,在此期间,南半球的昼长始终大于夜长。且纬度越靠南,昼越长,即全球昼长自北向南逐渐增加。即太阳直射点在哪一个半球,哪个半球昼长夜短。
例二:(2006年普通高等学校夏季招生考试地理江苏卷(新课程))
我国“神舟六号”飞船于北京时间2005年10月12日9时许成功发射,17日凌晨安全返回。17.飞船返回时,图2中各线能够表示全球昼长随纬度分布规律的是
A.① B.②
C.③ D.④
本题具体考查全球昼夜长短的纬度分布规律,10月份太阳直射在南半球,越往南昼越长,南极点周围有极昼现象,故17题选D项。
规律三:某地昼长是以夏至日或冬至日为对称的。
例三:(2006年普通高等学校夏季招生考试文综全国卷Ⅱ(新课程))
图1四条曲线分别示意四地3月21日到6月30日的日出时间。读图3,回答3题。
5.8月23日,②地的昼长约为
A.24小时 B.22小时
C.20小时 D.18小时
解析:根据北半球各地昼夜长短变化的规律可知,以夏至日(一般为6月22日)为对称,8月23日的昼长应等于4月21日的昼长。欲求4月21日的昼长,需先找其日出时间。从图中可读出4月21日的日出时间大约是2:00,故其昼长应为:(12-2)×2=20(小时)。答案为C。
例四;(2008高考山东文综)7.下列日期中,北京的昼长与2008年奥运会开幕日那天(8月8日)北京的昼长最接近的是
A.奥运圣火火种在希腊雅典采集的那天(3月25日)
B.奥运圣火登上珠穆朗玛峰峰顶的那天(5月8日)
C.奥运圣火传递至协办城市青岛的那天(7月24日)
D.奥运圣火在国家体育场缓缓灭的那天(8月24日)
同理答案为B。
规律四:太阳直射北半球时,全球(极昼区域、极夜区域除外)日出东北,日落西北。
太阳直射南半球时,全球(极昼区域、极夜区域除外)日出东南,日落西南。
例五:(2006年普通高等学校夏季招生考试文综天津卷(新课程))
我国科学家从a地出发到b、c、d三地考察(图4中标注的是经纬度位置和抵达时的北京时间)。
5.在d地观察太阳,观察时间(当地时间)与太阳所在方向组合正确的是
A. 3:00 东北方 B. 8:00 西南方C. 15:00 西北方 D. 19:00 东南方
解析:d地在12月17日这一天,太阳视运动的轨迹如图5所示,早晨日出时太阳位于东南方,因白昼很长,正午太阳高度角较小,日出后太阳逐渐升高,并由东南方位逐渐转向正东、东北,至正午时到达正南位置,下午又转向西北、正西,至日落时位于西南方位。故选C。
规律五:在春分-----夏至-----秋分的过程中,北极附近的极昼范围由极点扩大至极圈,再缩小至极点。极昼区域日出时间地方时0点,日出方向正北,正午时12点,太阳位于正南方向,日落时间地方时24点,日落方向正北。
例6:(2009高考天津文综)科考队员在北极点附近某处一天中不同时刻拍摄了太阳照片。观察照片(图6),回答第6题。
6. 太阳位于a所指位置时,拍摄者看到的太阳方位和他所在地的地方时分别是
A. 正北 0:00 B. 正北 12:00 C. 正南 0:00 D. 正南 12:00
如图所示,从图中可以看出,太阳在a处是太阳高度最低,则地方是应为凌晨零点,因此地方时应为0:00;该地为北极点附近,故与各方位的相对方向皆为正北。
答案为A
规律六:直射点的纬度与极昼圈(出现极昼的最低纬度)的纬度互余。
例7:(2009高考福建文综卷)若EF为赤道,P点出现极昼现象,则太阳直射的范围是
A.0°-20°N B。0°-20°S
C.20°N -23°26′N D.20°S -23°26′S
【解析】若EF为赤道,则H P之间与EF垂直的线段为地轴,从图中可以看出晨昏线和地轴夹角为20°,P为北纬70度,即70ºN及其以北出现极昼,这种现象应该发生在太阳直射点在20ºN及其以北,也就是太阳直射范围20°N -23°26′N,故选C
三、昼夜长短计算:
规律一:弧比法----某地昼长等于该地所在纬线圈昼弧度数除以15°/时;
例8:(2006年普通高等学校夏季招生考试地理广东卷(新课程))
图8中外圆表示纬线圈,N为北极点。读图回答。
8.若AB弧表示夜弧,则D点的日出时刻是
A.21时30分 B.2时30分
C.8时00分 D.3时30分
由AB弧表示夜弧,则该纬度夜长为75°/15=5小时,则日出时间为5/2=2.5,即答案为B。
规律二:日出日落法---日出时刻=12—昼长/2=夜长/2;日落时刻=12+昼长/2=24—夜长/2;极昼区昼长为24小时,极夜区昼长为0小时,赤道上各地昼长永远是12小时,两分日全球各地昼长均为12小时;
例9:(2002年普通高等学校春季招生考试大综上海卷)
每逢周五,《新民晚报》刊登日出日落时间表。下表为2001年11月30日刊登的12月2日部分城市日出日落时间表。
城市
|
日出时间
|
日落时间
|
城市
|
日出时间
|
日落时间
|
北京
|
7:18
|
16:50
|
上海
|
6:36
|
16:51
|
哈尔滨
|
6:54
|
15:51
|
成都
|
7:44
|
18:02
|
西安
|
7:33
|
17:35
|
拉萨
|
8:34
|
18:56
|
9.请比较表中六个城市白昼的长短,其中两个城市之间白昼时间差值最大可达………………………( )
A.1小时25分 B.3小时05分 C.2小时06分 D.1小时58分
根据昼长时间=日落时间—日出时间可得出表格中六个城市的昼长时间。
规律三:纬度法----纬度相同,昼夜长短相等,日出日落时刻相同;不同半球相同纬度的两地昼夜长短相反,即某地昼长=对应另一半球相同纬度的夜长。
例10:(2003年普通高等学校夏季招生考试文综全国卷(新课程))
读图9,一艘由太平洋驶向大西洋的船经过P地(图中左上角)时,一名中国船员拍摄到海上落日景观,洗印出的照片显示拍照时间为9时0分0秒(北京时间)。据此判断10题。
10.拍摄照片的当天,漠河的夜长约为…………………………………( )
A.16小时 B.14小时 C.10小时 D.12小时
由图可知,此区域为南半球,要求漠河的夜长可通过求P地的昼长得出。
规律四:由定性分析到定量计算
特别注意:夏至日(6月22日)60°S昼长5时31分,40°S昼长9时09分,20°S昼长10时47分,20°N昼长13时13分,40°N昼长14时51分,60°N昼长18时29分。冬至日相反。
例11:(2006年普通高等学校夏季招生考试文综全国卷Ⅱ(新课程))
图10四条曲线分别示意四地3月21日到6月30日的日出时间。读图1,回答11题。
11.④地位于
A.南半球中纬度 B.北半球低纬度
C.副热带高压带 D.副极地低压带
解析:④曲线在3月21日至6月22日这一时期内,白昼渐长,但无极昼,故可先判断应属北半球北极圈以南地区,再据图判断该地夏至日昼长超18小时,参考教材“二分二至日全球的昼长和正午太阳 分布”图的信息(60°N夏至日昼长18时29分),可进一步确定该地应在60°N附近,故选D。
例12(2008高考海南文综)图11中a为纬线,P、Q两地经度相同,相距800千米。完成12题。
12.若Q地5时30分日出,a的纬度为15°,这时的月份可能是
A.12月 B.2月 C.6月 D.10月
解析:已知P、Q两地经度相同,相距800千米,那么P、Q之间相差7个纬度左右。假设a的纬度为15°,如果a为15°N,可求出Q地纬度为12°N左右。如果a为15°S,可求出Q地的纬度为18°S。根据Q地5时30分日出,可求出Q地昼长为13时(昼长夜短),结合教材图,20°最长昼长为13时13分,即可判断a为15°S成立,则此时时间为12月(冬至前后)。
例13(08年全国一)图12中a是经线,Q点为晨昏线与该经线的交点。完成13题。
9.若Q地的地方时为2时30分,则Q地的纬度可能为
A.30°~40 ° B.45°~55°
C.5°~15° D.60°~70°
同理由Q地2时30分日出可得出此地昼长时间为19时,答案为D。
地球运动产生的地理意义,除去昼夜长短的变化规律,还有正午太阳高度的变化规律以及地方时、区时、日期分界等,这些考点都是难点,教学中很难突破。通过具体的例题分析,这些规律就容易多了。只要我们加强研究考纲,研究教材,研究高考试题,这些难点就可迎刃而解。
参考文献:历年全国各地高考试题