“地球運動”專題

閆凱東等

一、 考綱解讀（表1）

二、考點層析

考點1：地方時和區時的計算

【圖釋考點】時間的空間分布規律：東早西晚（圖1）。

【疑難突破】

（1）區時的計算方法。已知某地經度求時區：某地時區=某地經度/15，若結果為整數，則為時區數，若所得結果為小數，則四舍五入；求區時差，同區相減、異區相加，東邊的時刻總比西邊的時刻早，求東邊時刻加時差，求西邊時刻減時差，即“東加西減”。

（2）計算時間采用全天24小時制。如果計算結果大于24小時，則減去24時，日期加一天，即為所求時刻；若計算結果數值是負數，則加24小時，日期減一天，即為所求時刻。

（3）在移動情況下（如乘海輪或飛機）計算時間和日期，要加上行程時間。把起點與終點的地方時（或區時）轉化為同一地點的地方時（或區時），起止時間差即為運行時間。

（4）善于從光照圖中獲取時間信息。①晨線與赤道交點所在經線地方時為6：00；②昏線與赤道交點所在經線地方時為18：00；③晝弧中點所在經線即太陽直射點所在經線地方時為12：00；④夜弧中點所在經線地方時為0：00（或24：00）。

（5）赤道上日出地方時永遠為6時，日落地方時永遠為18時。春秋分時全球都是6時日出，18時日落，其余時間晨線上的點同時日出，但日出地方時不同；昏線上的點同時日落，但日落地方時不同。

考點2：正午太陽高度

正午太陽高度是正午時太陽光線與地平面的夾角，是一天中太陽高度最高的角度。

【圖釋考點】正午太陽高度時空分布規律。

（1）緯度變化規律：同一時刻，正午太陽高度從太陽直射點所在緯線向南北兩側遞減，如圖2所示。

（2）季節變化規律：隨太陽直射點向某地所在緯線移來，則某地正午太陽高度增大；移去則減小。

【疑難突破】

1.正午太陽高度的計算

H=90°-緯度差（H為所求點的正午太陽高度），緯度差是指某地緯度與當日太陽直射點所在緯度之間的差值（當所求點與太陽直射點在同一半球時，緯度差為兩地緯度數之差；當所求點與太陽直射點不在同一半球時，則緯度差為兩地緯度數之和，簡記為“同減異加”）。

2.正午太陽高度的年變化幅度

（1）緯度在0°～23.5°之間的地區：正午太陽高度年較差=當地緯度+23.5°（該地區最大正午太陽高度為90°）。

（2）緯度在23.5°～66.5°之間的地區：正午太陽高度年較差=47°。

（3）緯度在66.5°～90°之間的地區：正午太陽高度年較差=90°-當地緯度+23.5°。

3.正午太陽高度的應用

①確定地方時。②確定房屋朝向或與房間采光的關系。③判斷正午日影長短及朝向（影子朝向與太陽方位相反；太陽高度角越大，日影越短，一天中正午時刻日影最短）。④判斷所在地區的緯度。⑤計算最小樓間距：解題關鍵是計算當地一年中最小的正午太陽高度，并計算影長。⑥計算熱水器的安裝角度（太陽能熱水器集熱面與太陽光線垂直；太陽能熱水器集熱面與地面夾角同正午太陽高度互余）。

4.太陽高度變化規律

太陽高度是太陽光線與地平面的夾角，也稱太陽高度角。

日變化：地方時12點最大，0點最小，日出和日落時為0°。

空間分布：由太陽直射點向四周遞減，如圖3所示。

考點3：晝夜長短的變化

【圖釋考點】晝夜長短變化規律。

晝夜長短空間分布規律：太陽直射哪個半球，哪個半球晝長夜短，且越向該半球高緯白晝時間越長，該半球極地地區出現極晝現象，另一半球相反；太陽直射赤道，全球晝夜平分；夏至日北半球各地晝最長，冬至日南半球各地晝夜最長，如圖4所示。

晝夜長短季節變化規律：太陽直射點向哪個半球移動，哪個半球晝變長夜變短，且緯度越高，晝夜長短變化幅度越大，另一半球相反（如圖5）。

【疑難突破】

1.晝夜長短的計算方法

某地晝長=該地所在緯線晝弧的比例×24=該地所在緯線晝弧所跨經度/15°=日落時刻-日出時刻=（12-日出地方時）×2=（日落地方時-12）×2=24-夜長；同一天南北半球緯度相同的甲、乙兩地，甲地晝長等于乙地夜長。

2.晝夜長短的變化

①隨緯度增加，晝夜長短變化幅度越來越大，即晝長年較差隨緯度的增加而增大（極圈內地區除外）。赤道地區晝夜終年等長，晝長年較差為0；南北極圈及以內地區最長晝長達24小時，最短晝長僅為0，晝長年較差達24小時。②北極圈以北和南極圈以南地區發生極晝、極夜的日數，隨緯度增加而增多，極點地區達到最大值。一年中，極圈上的極晝、極夜各為1天，極點上的極晝、極夜各約為半年。北極點極夜天數比極晝天數略少，因為北極點發生極夜時地球位于近日點附近，地球公轉速度較快，所需時間短。③晝變長夜變短不等于晝長夜短，如北半球晝變長說明太陽直射點向北移動，太陽可能直射南半球，此時北半球晝短夜長；也可能直射北半球，此時北半球晝長夜短。晝變短夜變長與晝短夜長亦是同樣道理。

3.日出日落方位

太陽直射北半球，全球有晝夜交替的地方日出東北，日落西北；太陽直射南半球，全球有晝夜交替的地方日出東南，日落西南；二分日太陽直射赤道，全球日出正東，日落正西；出現極晝的地方，北半球太陽正北升起，正北落下，南半球正南升起，正南落下。

三、圖像突破

【圖型解讀】各類光照圖的判讀。

光照圖即日照圖，是太陽光線照射在地球表面所形成的白晝和黑夜的分布圖形。常見光照圖一般由三要素組成：太陽光線、晨昏線和晝夜半球。常見圖形有側視圖、俯視圖、矩形圖、局部圖、變式圖等，如圖6，①為二分日側視圖；②為北半球夏半年側視圖；③為北極上空俯視圖；④為南極上空俯視圖；⑤為北半球冬至日矩形圖。

【判讀方法】

（1）找點：直射點、交點、切點。光照圖中的太陽直射點、晨昏線與赤道交點、晨昏線與緯線圈切點這“三點”往往隱含經度、緯度、地方時、日期等重要條件或特征，并且相互間存在一定關系，是解題的關鍵點。因此讀光照圖時，要找出這“三點”，挖掘出其隱含條件或信息。

（2）描線：晨昏線、日期分界線、東西半球分界線。晨線與赤道交點所在經線地方時為6時，昏線與赤道交點所在經線地方時為18時。晨昏線和緯線圈的切點所在緯線的緯度是出現極晝或極夜現象的最低緯度；所在經線一條是太陽直射經線（晝半球中央經線）、另一條是0時經線（夜半球中央經線）。

日界線為0時或24時所在經線和180°經線（理論上）；沿地球自轉方向，0時經線向東至180°經線的范圍為今天；0時經線向西至180°經線的范圍為昨天。20°W以東為東半球，其西側為西半球；160°E以東為西半球，其西側為東半球。

（3）劃面：由太陽光線確定出晝半球、夜半球及南北極圈附近極晝和極夜的范圍。若越向北，晝越長，則北半球處于夏半年，反之，北半球處于冬半年；北極圈出現極晝的時間為6月22日，出現極夜的時間為12月22日。只在每年3月21日或9月23日前后，南、北極點周圍無極晝、極夜現象。南北極地區出現極晝和極夜現象是相反的。

四、思維建模

1.極晝區域太陽高度的計算

【典例精析】

圖7為北半球甲、乙兩地某日“太陽視運動路線圖”，圓O為地平圈，箭頭表示太陽視運動方向，圖中∠1=∠2=22°。讀圖回答（1）～（3）題。

（1）甲地的地理緯度是：

A.23°26′N B.66°34′N

C.22°N D.90°N

（2）乙地的正午太陽高度為：

A.22° B.44° C.11° D.68°

（3）悉尼該日太陽升起的方向是：

A.東北 B.東南 C.正東 D.正北

由圖7可知甲、乙兩地均出現極晝現象，甲地太陽高度全天不變均為22°，沒有地球自轉引起的太陽升落現象，且太陽視運動方向為順時針，證明甲地為北極點，且此日太陽直射點緯度為22°N。乙地最小太陽高度為0°，可將圖7轉化為側視圖（如圖8）。依圖即可得出乙地緯度為68°N，其正午太陽高度為44°。此時太陽直射北半球，悉尼日出方向為東北。

【以例得法】

（1）分析方法：對于地球運動的習題，繪圖是最好的解題方法，能將試題中抽象的文字敘述、解題思維過程用簡單的圖像顯示出來，從而提高解題效率。在解題過程中，可先根據題意作出草圖，然后參照圖形的形狀、位置、性質，綜合圖像特征，得出結論。善于實現圖圖轉換、甚至是無圖轉換成常見且熟悉圖形。這樣可很快找到解題的切入點，提高解題速度和準確率。

（2）以例建模：將局部圖轉化為整體圖（如圖9，O為南極點，MA為晨昏線，M為晨昏線與緯線（70°S）相切的點，且在經線OB上，圖中陰影部分表示與全球其它地區日期不同的范圍）。

2.日界線、晨昏線的判斷

【典例精析】

圖10中的兩條虛線，一條是晨昏線，另一條兩側大部分地區日期不同；此時地球公轉速度較慢。讀圖完成問題。

若圖中的時間為7日和8日，則甲地為：

A.7日4時 B.8日8時

C.7日8時 D.8日4時

理論上地球有兩條日期界線，分別為0時所在經線和180°經線，此圖晨昏線可能為晨線或昏線，兩條虛線分屬四種情況。根據此時地球公轉速度較慢可知，該圖北極點附近出現極晝現象，則左側虛線為晨線。晨線與赤道交點為6點，圖中經線間隔30°經度，時間相差2小時，則右虛線一定不是0時所在經線，應為180°經線。故甲地為8日8時。

【以例得法】

（1）分析思路：善于依據材料獲取準確的地理信息；邏輯分析可能出現的地理現象或結果；逐一進行排除，最終確定正確答案。

（2）以例建模：獲取信息→邏輯分析列舉→排除錯誤選項→正確結論。