廣東 趙沿雨
“地球運動原理及其規律”考向探微及備考策略
廣東 趙沿雨
“地球運動”的原理規律較多,難度大。縱觀近幾年各省市的高考試題,涉及“地球運動”的考點主要包括時間計算、晝夜長短變化、正午太陽高度變化。從題型上看,一般以選擇題為主。從考查能力上分析,表現為推理、計算、判斷三個層次。為了幫助學生掌握“地球運動”中的原理、規律,提升復習的效率,下面以2015年部分省市相關高考試題為切入點,進行分析、梳理,為2016年的備考提供一些復習思路。
推理是根據一個或幾個已知信息,推導出一個未知結論的思維過程。這種推理類問題,在考查“地球運動”知識中最常用,能很好地反映學生對已學知識的掌握程度及遷移運用能力。
【例1】(2015年重慶卷)二十四節氣是我國獨有的農業物候歷,是我國優秀傳統文化之一。寒露節氣在每年公歷10月8日左右。據此回答下題。
地球繞太陽一周為360°,以春分日地球在黃道上的位置為0°,則寒露日地球在黃道上的位置為 ( )
A.15° B.105°
C.195° D.285°
【分析】本題要求學生能夠根據題干中所提供信息,做出準確推斷。春分日為每年3月21日前后,寒露日為每年10月8日前后,地球繞太陽公轉導致地球在黃道上的位置變化,根據地球公轉一周(約為365天)為360°,約為每天公轉1°,則可計算出寒露日地球在黃道上的位置為195°,故C項正確。
【拓展】二十四節氣是根據太陽在黃道(地球繞日公轉軌道,也就是太陽周年運動的路線)上的位置及引起地面氣候演變的次序,將全年劃分為24個段落,每段相隔約半個月,每一段叫做一個節氣。二十四節氣在黃道上的位置如下:

太陽從黃經零度起,每兩個節氣相差黃經15°。春分時黃經為0°,清明時黃經為15°,如此類推。由圖可知,二分二至日,在黃經上的位置剛好相差180°。
【策略】解答“地球運動”中的推理問題,需從以下幾方面培養能力。
(1)熟悉“地球運動”章節教材中每一幅“地球運動示意”圖(如地球公轉軌道、地球公轉軌道、二分二至、黃赤交角)所表達的內容,并能挖掘其背后隱藏的信息。
(2)熟練掌握黃赤交角及其變化的影響。如:

(3)頭腦中形成與“地球運動”關聯的一些運動圖像空間,如太陽視運動、晨昏線(圈)的移動、太陽直射移動等,通常要多看相關視頻、動畫。
在地球運動中,計算是一種很重要的能力。通常是根據已知條件,結合所學的計算公式或方法,要求計算某地的區時(地方時)、晝長(日出、日落)、正午太陽高度等。其中,時間計算是最常見的類型,正午太陽高度計算難度最大。
【例2】(2015年重慶卷)馬爾代夫是以旅游業為支柱產業的著名島嶼。2014年12月4日,馬累(位置如圖)海水淡化廠設備摧毀導致該島淡水供應中斷。應馬爾代夫政府請求,中國政府及時向其提供了飲用水等物資和資金援助。
中國一架滿載飲用水的飛機緊急從廣州飛往馬累,若北京時間12:00出發,經4小時到達馬累,機長身高為1.8m,到達時其在機場地面的身高影長接近于(tan 55°≈1.43,tan 65°≈2.14) ( )

A.0.6m B.1.2m
C.1.8m D.2.4m
【分析】本題借助時事新聞,將區時、正午太陽高度、晝長等知識融合,很好地突出了“地球運動”主干知識。第一步:進行區時計算。飛機于北京時間(東八區)12:00出發時,馬累(約75°E,東五區)時間為9:00;4小時后,馬累地方時約為9+4=13:00。第二步:根據12月4日日期,此時太陽直射在約20°S,根據兩地正午太陽高度差等于兩地緯度差公式,可算出馬累(4°N)的正午太陽高度為66°。第三步:馬累(4°N)的晝長接近12小時,正午太陽高度為66°,至太陽落山時的太陽高度為0°,則每小時太陽高度下降66°÷ 6=11°/時,故馬累13時,太陽高度為55°。第四步:太陽高度的正切值等于物體長度和其影長的比值,即tan 55°=1.8m/影長,可算出影長約為1.2米,故B選項正確。
【拓展】太陽高度的日變化(注:H代表正午太陽高度,h代表太陽高度):
1.從直射點(H=90°)開始,h向四周降低,呈同心圓分布,晨昏線上h=0°(如圖甲)。
2.極晝區:極點的h在一天之內無變化,等于直射點緯度(如圖乙)。
3.極晝區最低緯度:0:00日出,24:00日落,日出日落時,h=0°,H=直射點緯度的2倍(如圖丙)。
4.極晝區其他緯度:太陽整天都在地平線上,0:00,24:00時h最小,但大于0°,正午最高。子夜的太陽高度+正午太陽高度=直射點緯度的2倍(如圖丁)。

5.非極晝區:日出日落時,h=0°,正午太陽高度最大。
由上述所知,如果我們知道某地某日正午太陽高度的大小與晝長時間,就可以算出該地該日每小時太陽高度上升(或下降)的度數。
【策略】“地球運動”中的計算題,要掌握一種自己最熟練的解法。
文章由曇花寫起,強調了“低調”對于生命的意義。作者寫曇花,生動細膩地描述了曇花的香味、色澤、情態以及花開的時間,重在突出它的特點:美麗而低調。而后借牡丹與楊修的張揚來做對比,揭示了內斂者與張揚者給人不同的心理感受。最后,由物及人,點出文章的主旨:為人當低調,方可淡泊明志,贏得美好人生。
(1)時間計算——畫0°經線為中點數軸,運用“東加西減”法。如下圖:

(2)正午太陽高度
②變化規律:緊扣太陽直射點的移動規律,朝某地移來,該地正午太陽高度增大;離某地而去,該地正午太陽高度減小,簡稱“來增去減”。
③識記一些重要緯線上的正午太陽高度年變化,增強理解力。

(3)晝夜長短
①計算日出、日落、晝長、夜長,可用圖解法:

日出時間=12-晝長/2;日落時間=12+晝長/2。
③晝夜長短的年變化規律——由赤道向兩極逐漸增大。
④同一緯度,夏至日的晝長等于冬至日的夜長;北半球某緯度晝長等于南半球同一緯度數的夜長。
在地球運動中,許多地理現象南、北半球是相反的,如季節、地轉偏向力、地球的自轉與公轉方向、晝夜長短的變化、正午太陽高度的變化等。因此,在掌握地球運動的主要原理、基本規律的基礎上,才能做出正確的判斷。
【例3】(2015年江蘇卷)北京時間2015年2月19日零點鐘聲敲響時,某工程師在南極長城站(如圖)參與了中央電視臺春節聯歡晚會微信搶紅包活動。

春節假期期間 ( )
A.南京太陽從東北方升起
B.南京晝夜長短變化幅度增大
C.長城站日落時間推遲
D.長城站正午太陽高度角減小
【分析】本題屬典型地理現象判斷類題型,每個選項考查一個知識點。解答本題的要點在于明確時間:春節期間(2月19日—3月5日)。此時,太陽直射在南半球且向北移動,看日出,南京太陽從東南升起;南京晝漸長,夜漸短,晝夜長短變化幅度減小;長城站南半球白晝漸短,日落時間提前;長城站位于南半球,太陽直射點向北移動,遠離南極,正午太陽高度減小。故D項正確。
【拓展】太陽升落地平的方位隨季節、緯度而異,日出、日落點偏角是指日出、日落點分別相對于正東和正西的偏角。太陽直射點在北半球(春分至秋分),全球各地日出東北,日落西北,但是在不同的緯度,日出、日落方位角大小不同,一般情況下,同一日期,緯度越高,日出、日落方位角越大(注:赤道上的日出方位角始終等于太陽直射點的緯度);太陽直射點在南半球(秋分至春分)與之剛好相反,日出東南,日落西南,緯度越高,日出、日落方位角越大。
【策略】對于判斷類問題,知識跨度大,綜合性強。因此,備考中需做好:
(1)掌握好地球運動中的一些基本原理與規律。
(2)熟悉氣候類型的特征、大氣運動(季風環流、氣旋與反氣旋)、水循環(河水補給、洋流)等主要知識。
(3)熟悉重要等值線(如等溫線)與季節、半球的關系。
(4)適度強化此類題的訓練。
(作者單位:廣東省佛山市高明區第四中學)