“對稱法則”在地球和地球運動規律中的應用

劉星妍

在對于地理學研究過程中，主要研究的是人地關系，可以說地理問題主要是對于區域問題的解決和對于實際問題的解決。地球是我們賴以生存的場所，而地球這個球體是具有高度的對稱性，根據他的特性可以解決一些地理問題。

一、空間對稱

(一)南北對稱

地球以赤道為對稱軸，基本上都是呈現南北對稱的趨勢。根據南北對稱一些的力學題就可以得到簡單的解決，比方說南北半球同緯度的地方相同。主要是因為一個恒星日內同位都知點運動的軌跡周長是相等的。而且在一定程度上，不同半球緯度相同的兩地之間的晝長分別和對方的夜長是相等的。利用對稱性可以解決太陽高度角的習題，太陽的高度從太陽直射點向南北兩側不斷遞減，根據對稱性可以知道太陽的距離直射點的弧度相等的點，太陽高度是相等的。因此從晨昏線開始向直射點方向弧度和太陽高度是相等的。從90度系從直射點開始和太陽高度之和也是90度。

(二)東西對稱

地球作為一個球體，自從有了經緯度之后。就在地理球上的一些事物中，呈現了對稱性。比如說經度從零度開始分別向東向西各一百八十度，這就是一種對稱的表現。我們根據這些對稱性，可以解決一些常見的地理問題。比如說相隔一百八十度任意兩點的經度之和是一百八十度。由此東西經度名稱相反，但其實也是對稱性的一種體現。我們可以運用這種對稱性來解決地理中常見的一些問題，比方說太陽高度九十度所在的經線地方是十二點，從這一個點向東向西經度相差的點的時差，具有不同值。比方說太陽在一個點上，但是展現出來的地區一個是上午，一個是下午。又比如說中緯度地區，從大陸東西兩岸到中部自然帶是對稱的，所以從森林到草原再到荒漠，就會呈現對稱發展的趨勢。比方說大陸的中緯度地區從東岸、西岸到大陸中部，陸地的自然帶也會呈現著不同變化趨勢，變化趨勢是按照對稱分布的。

(三)斜對稱

有很多時候地理因素影響較為復雜，不管是南北對稱還是東西對稱，最不常見的就是斜對稱。大部分的降水和風力分布可能就是斜對稱所引起的。又比如說太陽高度的分布是通過直射點為中心，向外不斷遞減而形成的不同的太陽高度等高線。這上面的不同點，展現出來的是太陽高度的不同規律。

二、地球自轉中的對稱性

在中學地理學習過程中大部分為了簡化，我們把地球假設為一種球體通過自轉角速度為勻速，由此產生了自傳中的對稱性。正午時刻的對稱標準是需要統一的。日出、日中、日落三者之間，雖然在同一個地方，或者同區時。但是正午經線平分晝半球。比方說北京某日出太陽的時間是5點50，那么日落的時間就是18點10分。因為時間有地方時和區時兩個標準，北京正午時間地方時是十二時，北京時間是為12點16分。在條件所允許的地方時下地方對稱點是12點。晝夜長短的變化，以二至日為對稱點成對稱分布，這是因為夏至是北半球，各地晝最長夜最短的一天，而南半球晝最短夜最長的一天，冬至日是北半球，各地的晝最短，夜最長的一天是南北半球。

三、地球公轉的對稱性

公轉中對稱性的假設條件出自自傳，假設條件之外還假設太陽直射點在南北回歸線之間的回歸運動是勻速的，為一緯度四天。比方說同一年中除了知道某地日出日落的時間，就可以知道關于冬至和夏至日對稱。太陽直射同一緯度除了赤道和寒帶地區之外，夏至日和冬至日對稱。同一年中某地日出日落的方向相同的兩地，關于冬至日和夏至日對稱，那么兩日太陽直射同一緯線。兩地同時日出或日落的就是晨昏線重合的兩日，關于冬至和夏至日對稱。同一年中除赤道和寒帶之外某地ab兩日。若a日的晝長等于b日的夜長。那么ab兩日關于春分或者是秋分時節就會呈現對稱狀態。所以說ab兩日太陽直射的緯線，關于赤道是處于對稱的。寒帶地區某地極晝或者是極夜現象開始的日期是a日和結束的日期b日,關于冬至或者是夏至是對稱的。寒帶地區開始極日日期與極夜結束日期，是關于春分和秋分的對稱。

四、結語

關于地理事物對稱性例子非常多，地理要素的分布雖然有規律可言，但是也是非常復雜的。地理學研究過程中總結出來了，地帶性的規律變化和非地帶性的規律變化就是很好的證明。

[1]葉兵.“對稱法則”在地球和地球運動規律中的應用[J].中學地理教學參考,2015(17):36～37.

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[3]楊曉英.地球軌道運動規律研究[J].陜西師大學報(自然科學版),1995(S1):29～31.