光照圖中的三線關(guān)系

王成勇

地球運動的光照圖，類型多樣、圖形多變。隨著命題視角不斷變化，光照圖的考查，出現(xiàn)了由側(cè)視圖向俯視圖，由完整圖向局部圖，由具體、直觀圖向簡潔、抽象圖演變的態(tài)勢。但無論圖形如何變化，抓住光照圖的基本原理是解答此類題目的關(guān)鍵。三線光照圖是光照圖中常見圖形，它是一種源于基本光照，卻又較為抽象的圖形。光照圖中的“三線”即經(jīng)線、緯線和晨昏線，理順這三線的關(guān)系，就能順藤摸瓜捕捉圖中信息。從而順利完成解題任務(wù)。

一、基本圖形（一）

圖1是常見的三線光照圖，圖中m、n、l分別表示緯線、經(jīng)線和晨昏線。

1.圖形來源

將此基本圖形回歸到原始圖形中，了解其來龍去脈，有利于理解基本圖形中各線條的關(guān)系。可以把基本圖（圖1）理解為地球光照圖（墨卡托投影）中的一部分（圖2）。

2.圖形信息獲取

基本圖形（一）中因晨昏線有傾斜方向，故有晨、昏線之別，可細分成以下四種圖形（A-D），在此基礎(chǔ)上可添加太陽光線。在完成以上信息的延伸后，可對基本圖形（一）進一步解讀出以下信息（圖3）。

☆太陽直射點的緯度

通過三線的關(guān)系可確定太陽直射點所在半球（因為太陽光線始終與晨昏線垂直），并依據(jù)經(jīng)線與晨昏線的夾角確定直射緯度。A、 B、C、D四幅圖中太陽直射的緯度分別是：θ°S、θ°N、θ°S、θ°N。

☆n經(jīng)線的時間

若m為赤道，則n所在經(jīng)線的時間為6時（A、D圖）和18時（B、C圖）。

若m為北半球某緯線，A圖中太陽直射南半球，北半球為冬季，日出時間遲于6時；同理，B圖中太陽直射北半球，北半球為夏季，日落時間遲于18時；C圖為北半球冬季，日落時間應(yīng)早于18時；D圖為北半球夏季，日出應(yīng)早于6時。若m為南半球某緯線，具體時間可類推。

☆θ角的大小及變化

隨著太陽直射點的季節(jié)移動，晨昏線將在l與l′之間轉(zhuǎn)動（圖4），其與經(jīng)線的夾角也隨之變化，θ值的變化在0°～23°26′之間，晨昏線與經(jīng)線夾角的變化幅度為46°52′。

3.精典試題解析

例1：20°W和160°E經(jīng)線是東、西半球分界線。圖5中甲、丙在晨線上，此時地球位于遠日點附近，據(jù)此回答（1）～（2）題。（雙選）

（1）該時刻太陽直射點的位置在：

A.南半球 B.北半球 C.東半球 D.西半球

（2）對圖中此時甲、乙、丙、丁各地情況敘述正確的是：

A.甲地白晝時間比乙地長

B.甲地正午太陽高度角可達90°

C.各地夜長乙>丙>丁

D.各地日出先后順序是甲、乙、丙

解析：這是一組典型的通過對三線光照圖的判讀獲取太陽直射點相關(guān)信息的試題，考查學(xué)生對地球運動地理意義的理解與掌握。涉及晨昏線、近日點與遠日點、太陽直射點、正午太陽高度角、晝夜長短等知識。

此圖中經(jīng)線、緯線、晨昏線三線關(guān)系明顯，依據(jù)信息可補畫出處于夜半球的區(qū)域（圖6）、太陽光照射方向并可推算出丙地的時間（即160°E地方時為6時），由此可推出太陽直射點的經(jīng)度位置為110°W，太陽直射北半球，越向北晝越長，越向南夜越長。在此基礎(chǔ)上其它各題便不難解答。

4.變式圖

例2：圖7中a是經(jīng)線，Q點為晨昏線與該經(jīng)線的交點。讀圖完成（1）～（2）題。

（1）若Q地的地方時為5時30分，則Q地所處位置和月份可能是：

A.北半球、10月 B.南半球、5月

C.北半球、5月 D.南半球、8月

（2）一年之內(nèi)每天同一時刻（6時、18時除外），Q點在該經(jīng)線上：

A.密集分布于南北回歸線之間

B.均勻分布于整條經(jīng)線

C.密集分布于南北極圈之間

D.集中分布于南北兩個區(qū)間

解析：此光照圖表面上看只有一條經(jīng)線即a線，其實隱藏了緯線、晨昏線，是三線光照圖的變式圖。把緯線和晨昏線補上回歸到三線光照圖，本題中的晨昏線具有不確定性，當視題干的具體條件而定。

第（1）題：Q點地方時為5：30，說明Q點處于日出，是晨線與該經(jīng)線交點，且晝大于夜，當?shù)貫橄陌肽辏罁?jù)題可還原成圖8、圖9兩幅圖，圖8中太陽直射南半球，則Q地在南半球且該地為夏季，同樣圖9中太陽直射北半球，則Q地在北半球且該地為夏季，所以C最符合。

第（2）題：依據(jù)題目可繪制成圖10，L1代表夏至日時的晨線，Q1為此時晨線與某經(jīng)線的交點，L2代表冬至日時的晨線，Q2為此時晨線與某經(jīng)線的交點。交點位置改變是由晨線發(fā)生擺動造成的結(jié)果。假定一年之內(nèi)每天同一時刻就是a經(jīng)線的時刻，則Q1、Q2必須在經(jīng)線a上移動。由圖可知，在年變化中，當北半球為夏半年時，Q在北半球a經(jīng)線上即Q1以北一段部分；當北半球為冬半年時，Q位于南半球中的a經(jīng)線上即Q2以南一段部分。因而，Q點空間規(guī)律應(yīng)集中分布于南北兩個區(qū)間。

題目中強調(diào)6時、18時除外，則其它時間晨昏線與經(jīng)線的交點至少不可能出現(xiàn)在赤道上。且時間越接近12時或0時，其移動范圍越小，在12時和0時，晨昏線與經(jīng)線的交點移動范圍就在極圈與極點之間。答案選D。

5.原創(chuàng)訓(xùn)練

例3：第二批撤離也門的中國公民，乘坐“濰坊號”護衛(wèi)艦于當?shù)貢r間（東3區(qū)）2015年3月31日5時30分平安抵達吉布提港（圖11），讀圖完成（1）～（2）題。

（1）圖中正確表示該時刻晨線的是：

A.L1 B.L2 C.L3 D.L4

（2）一年中，荷臺達與吉布提兩地始終不可能相同的是：

A.正午太陽高度 B.自轉(zhuǎn)線速度

C.晝夜長短 D.日出方位角

二、基本圖形（二）

圖12是另一種常見的三線關(guān)系光照圖，圖中m、n、l分別表示緯線、經(jīng)線和晨昏線。

1.圖形來源

圖12初看非常抽象，其空間概念不易形成，事實上，三線圖是在特定角度觀察地球而產(chǎn)生的光照圖，基本圖形（二）回歸到原始圖形（圖13）中，便不難理解。

2.圖形信息獲取

基本圖形（二）中因圖示地區(qū)的所在半球位置和極地地區(qū)出現(xiàn)極晝極夜現(xiàn)象的不同，此基本圖又可細分成以下四種圖形，如圖14（A-D），在此基礎(chǔ)上可添加極點位置和用陰影表示夜半球部分。在完成以上信息的延伸后，可對基本圖形（二）進一步解讀出以下信息。

☆太陽直射點的緯度

A—D四幅圖分別表示北極地區(qū)出現(xiàn)極晝、北極地區(qū)出現(xiàn)極夜、南極地區(qū)出現(xiàn)極晝、南極地區(qū)出現(xiàn)極夜。m緯線剛好出現(xiàn)極晝極夜，則太陽直射緯度為A：（90°-m°）N、B：（90°-m°）S、C：（90°-m°）S、D：（90°-m°）N，并且m≥66°34′。

☆n經(jīng)線的時間

n經(jīng)線為晨昏線與緯線相切的切點所在經(jīng)線，則n經(jīng)線的時間必定是12時或0（24）時。若極地地區(qū)出現(xiàn)極夜，則n經(jīng)線地分時為12時如B、D圖；若極地地區(qū)出現(xiàn)極晝，則n經(jīng)線地分時為0（或24）時如A、C圖。

3.精典試題解析

例4：圖15中①為緯線，晨昏線②上D點的緯度值最大，A點地方時的小時數(shù)比C點小6，經(jīng)線BD為45°E。讀后回答（1）～（2）題。

（1）該日，B點的夜長為：

A.6小時 B.16小時 C.18小時 D.8小時

（2）此時新的一天范圍占全球的比例大約為：

A.5/7 B.7/8 C.7/12 D.1/8

解析：根據(jù)題中信息“晨昏線②上D點的緯度值最大”，可知D點為晨昏線與某一緯線的切點，其所在經(jīng)線45°E的地方時為12時或0時（24時）；在此基礎(chǔ)上再根據(jù)“A點地方時的小時數(shù)比C點小6”，確定45°E的地方時為12小時，用陰影補畫出夜半球部分，此時，本題的圖形就回歸到基本圖形（二）中（圖16）。C點的地方時為15時，A點地方時為9時，B點晝長為6小時，夜長為18小時。第（1）題便不難解答。

第（2）題，根據(jù)第（1）題的分析結(jié)果，45°E的地方時為12時，可算出135°W經(jīng)線的地方時為0時或24時，為自然日期分界線，進而可確定新一天范圍為135°W向東至180°，大致跨315°，占全球的比例大約為7/8。

參考答案：（1）C （2）B

4.變式圖

例5：假設(shè)從空中R點看到地表的緯線m和晨昏線n如圖17所示。R點在地表的垂直投影為S。據(jù)此完成（1）～（2）題。

（1）S地的緯度：

A.與M地相同 B.介于M、N兩地之間

C.高于N地 D.低于M地

（2）如果在位于大陸上的N地看見太陽正在落下，則這一時期：

A.S地的白晝比N地長

B.美國加利福尼亞州火險等級高

C.巴西東南部正值雨季

D.長江口附近海水鹽度處于高值期

解析：本題是三線光照圖的又一變式圖，由于觀察者的位置不同，緯線變成了直線，說明視線與地軸垂直，由題意可以轉(zhuǎn)繪出圖18，其中左圖為觀察者的位置圖，右圖為三線光照圖。

第（1）題，緯線m是條直線，那應(yīng)該從緯線m緯線圈所在的平面上看下去，故S地的緯度應(yīng)低于M地和N地（見圖18）。

第（2）題，由題干“如果在位于大陸上的N地看見太陽正在落下”，則N地為昏線，夜半球陰影如圖18所示。顯見，此時為北半球夏半年，這是解答本題的關(guān)鍵。其它各選項的季節(jié)必須與這一季節(jié)相符。

參考答案：（1）D （2）B

5.原創(chuàng)訓(xùn)練

例6：圖19中，m為緯線，n為晨昏線，B點的地方時為3時，此時：

A.m緯線上出現(xiàn)極晝

B.B點為昏線

C.A點地方時為12點

D.北半球為夏季

光照圖的判讀是地理學(xué)科的重點和難點知識，對學(xué)生的空間概念要求很高，善于將抽象的光照圖轉(zhuǎn)繪成直觀的光照圖，將局部光照圖還原到全球光照圖中去，就能化繁為簡，逐步培養(yǎng)自己的空間觀。對基本光照圖的分析歸類，便于理解地球運動的基本規(guī)律，在解題過程中能起到事半功倍的效果。