由地球公轉(zhuǎn)示意圖引起的思考

眾所周知，地球公轉(zhuǎn)是高中階段最難的內(nèi)容之一，且是高考常考的知識(shí)點(diǎn)。如何在高中階段讓學(xué)生掌握尤為重要。首先清楚地球公轉(zhuǎn)內(nèi)容，包括晝夜長(zhǎng)短變化和正午太陽(yáng)高度變化及四季和五帶。下面我就晝夜長(zhǎng)短變化和正午太陽(yáng)高度變化分舉一題來(lái)淺析本節(jié)內(nèi)容。

晝夜長(zhǎng)短的變化是指同一緯度不同季節(jié)或同一季節(jié)不同緯度的變化。如何分析必找分界點(diǎn)或線，那么赤道就是它們的分界，因?yàn)閺睦碚撋现v此地一年四季每天晝夜都為12小時(shí)，那么我們就可由此推知其他地區(qū)晝夜長(zhǎng)短，進(jìn)而判斷太陽(yáng)直射哪個(gè)半球。例如根據(jù)北緯30°某地7：25日出來(lái)判斷太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度。首先明白日出到正午和正午到日落時(shí)間差相等，即日出和日落時(shí)間和為24小時(shí)。進(jìn)而確定白天長(zhǎng)度知這一緯度上晝長(zhǎng)為9時(shí)10分。通過(guò)比較課本16頁(yè)知太陽(yáng)直射南回歸線，于是可把北緯30°泛化推知一般規(guī)律，但必須記住特殊緯度晝夜長(zhǎng)短，而2008年的高考題正說(shuō)明了這一點(diǎn)。

太陽(yáng)高度分正午太陽(yáng)高度和時(shí)刻太陽(yáng)高度。如某一緯度一天中太陽(yáng)高度最大為35°，最小為5°，求太陽(yáng)直射點(diǎn)緯度和出現(xiàn)極晝極夜范圍的最低緯度？本題信息少難度大，又沒(méi)圖。因地理與其他學(xué)科的不同點(diǎn)在于地理有圖考圖，沒(méi)圖卻變相考圖。換句話說(shuō)心中有圖，要求相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高，本題如何分析？最大太陽(yáng)高度可用公式求出，H=90°-a-b，其中H代表正午太陽(yáng)高度，a、b分別代表太陽(yáng)直射點(diǎn)和所求地點(diǎn)的緯度。本題中H為35°，即a-b=55°，一個(gè)方程中有兩個(gè)未知數(shù)是不可能解出的。那么最小值為5°又有何用呢？課本中又沒(méi)有這方面的內(nèi)容。如果把本題轉(zhuǎn)化成圖形是否會(huì)變得容易些呢？白天太陽(yáng)高度最大值是12點(diǎn)，最小值大于0點(diǎn)，說(shuō)明本題發(fā)生了極晝。

下面我們?cè)賮?lái)分析太陽(yáng)高度分布規(guī)律，由直射點(diǎn)向周圍遞減，為什么強(qiáng)調(diào)最大值而且又有公式可算呢？我們繼續(xù)分析地球形狀可知緯度共分180°，經(jīng)度分360°，而且太陽(yáng)直射點(diǎn)為90°，晨昏線為0°。因此有直射點(diǎn)向南北遞減到0°剛好為180°。換句話來(lái)講正午太陽(yáng)高度向南北遞減的度數(shù)與緯度差是相等的。而經(jīng)度呢？占180°。如果太陽(yáng)直射赤道也是由直射點(diǎn)向東西遞變，度數(shù)等于經(jīng)度遞變度數(shù)。如果不直射赤道呢？那么由直射點(diǎn)所在經(jīng)線與晨昏線和赤道交點(diǎn)所在經(jīng)線，差為180°。但這兩點(diǎn)不在同一經(jīng)線上所以不能用公式。因地球形狀決定地球表面變化是不均勻的。分析到這可謂問(wèn)題明朗了，因南北方向可用公式，注意太陽(yáng)高度白天最小值為0點(diǎn)，即5°=90°-a-b-2（90°-b），其中90°-b指極點(diǎn)到這一緯度差，乘2相當(dāng)于有2個(gè)距離，與前一個(gè)式子聯(lián)系不就解出本題了嗎？下面我們來(lái)觀察，不難發(fā)現(xiàn)白天太陽(yáng)高度最小值和最大值到極點(diǎn)緯差相等。且太陽(yáng)高度變化與緯差相等，所以35°-5°=2（90°-b），于是本題更簡(jiǎn)單了，不需再通過(guò)復(fù)雜分析列式子計(jì)算等等。直接找出本地緯度為80°，出現(xiàn)極晝的最低緯度就是太陽(yáng)高度最小值為0°即75°，那么太陽(yáng)直射點(diǎn)就為15°，因直射點(diǎn)緯度和出現(xiàn)極晝范圍的最低緯度數(shù)字和為90°。

通過(guò)以上兩個(gè)問(wèn)題不難發(fā)現(xiàn)地理學(xué)習(xí)，要有空間思維和圖文轉(zhuǎn)化的能力，才能達(dá)到事半功倍的效果。本人希望通過(guò)本題能給同行和學(xué)生帶來(lái)意想不到的效果。

（作者單位 河南省新蔡縣新蔡二高）