關于“正午太陽高度”和“晝夜長短”的一點補白

劉玉成

中國畫博大精深的表現之一便是留白，唯有藝術大師才敢于留白和善于留白，也唯有懂畫的人才能于無物處觀波濤。

現行的中學地理課本的編者，正是留白高手，比如在處理“正午太陽高度”和“晝夜長短”這兩個知識點時，他們一方面有效地化解了難點以利于中學生掌握，另一方面又沒有將知識點說盡道死，而是像中國畫的留白一樣給我們留下發揮和成長的空間。既然如此，下面我就不揣冒昧地談一談對“正午太陽高度”和“晝夜長短”這兩個知識的理解。

老師在利用教材講全球正午太陽高度角變化的規律時，提到正午太陽高度角由太陽直射點向南北兩極逐漸減小，當每年6月22日夏至日這一天時，太陽直射點處在北回歸線上，當天北回歸線上各點的正午太陽高度角為90°，是全球正午太陽高度角的極大值，那么當天的太陽高度角的極小值又在什么地方呢？

有些學生可能會隨口答：“每年6月22日夏至日，全球正午太陽高度角，由北回歸線向南北兩極遞減。”這一答案從整體思路上看，貌似是對連續不斷的規律性描述，也許是對的。但學生沒有用極值的方法思考問題，此時正午太陽高度角的極小值并不在南北極點上，經計算北極點正午太陽高度角為23°26ˊ，而南極點處于極夜范圍的中心點位置，南極又怎么可能有正午太陽高度呢？

當同學們再次仔細觀察課本中6月22日夏至日太陽照射地球的剖面圖時，就不難發現極小值點分別出現在南極圈的近日點上和北極圈的遠日點上。因此，關于前述問題的回答應是：“夏至日，全球正午太陽高度角的變化規律是，從北回歸線處分別向北極圈的遠日點和南極圈的近日點逐漸遞減。”那么，冬至日太陽高度角的變化規律是什么呢？同理，這便不難掌握。可見仔細讀圖和運用極值方法，是何等重要。

還需提示一下，每年6月22日夏至日，赤道至南極點之間地區的正午太陽高度角，達到全年的極小值，北回歸線至北極點之間地區的正午太陽高度角，達到全年的極大值；而北回歸線到赤道之間地區的正午太陽高度角，既不是全年的極大值，又不是全年的極小值，因為只有當太陽直射（兩次）該地區和直射回歸線的時候，該地區正午太陽高度角才分別達到全年極大值（兩次）和極小值。

下面再簡單談談晝夜長短的規律。地球上晝夜長短的變化規律，可分為空間變化規律和時間變化規律。

空間變化規律：我通過讀圖分析總結出，當太陽直射在北半球時，北半球各緯度的晝長大于夜長，由赤道向北晝長越來越長，在北極點附近出現極晝現象，此時南半球各緯度的晝長小于夜長，由赤道向南晝長越來越短，在南極點附近出現極夜現象；當太陽直射在南半球時，則反之。

時間變化規律：我通過老師課堂多媒體演示得出結論，當太陽直射點向北移動時，北半球各緯度晝長越來越長，而此時南半球各緯度晝長越來越短；當太陽直射點向南移動時，則反之。當12月22日冬至日來臨時，通過讀圖或空間想象可以找到全球白晝極大值（黑夜極小值）出現在南極圈上，而白晝極小值（黑夜極大值）出現在北極圈上。運用極值方法可概括出，此時全球晝夜長短空間分布規律為：從南極圈到北極圈晝長逐漸縮小，夜時逐漸增加；北極圈以北出現極夜現象，南極圈以南出現極晝現象；北半球出現全年的白晝極小值，黑夜的極大值，南半球的情況相反；赤道全年晝夜等長。

上述關于晝夜長短變化規律的概括，正是受到課本對南北半球分段總結的啟發而得出的，關鍵是抓極值。當確定某一地點或一定區域范圍后，我們就可討論它一年四季的變化規律。如北京從前一年的夏至日6月22日到冬至日12月22日，白晝時間逐漸遞減；由冬至日12月22日再到下一年的夏至日6月22日，白晝時間逐漸增加。又如9月23日到12月22日之間，北極圈內極夜范圍逐漸擴大，9月23日極夜范圍理論上為半個圓點，12月22日極夜范圍擴展到北極圈以北全部地區，達到全年極大值。

有留白，便有補白。留白體現了智慧，更展示了境界，而對留白加以想象、二次創作，則需要一定的膽識，更需要得到寬容和關愛。

指導老師：東臺市唐洋中學 吳祥華