“對稱”是指兩對圖形或物體的各部分,在大小、形狀和排列上具有一一對應的關系。在地理學科的教學中,可發(fā)現一些地理事物在時空分布上具有典型的對稱特點和規(guī)律,并在歷年高考試題中常有體現。為此,筆者結合教材對地理學科中的空間對稱規(guī)律進行較為詳細的總結,并應用于日常教學和高考備考,既優(yōu)化了課堂教學,激發(fā)學生的學習興趣,又提升了學生的地理思維品質和運用地理基本規(guī)律解決地理問題的能力。
一、中心對稱
地球上某點 (X,Y)關于球心的對稱點坐標為(X′,Y′), 則X′與X的數值相等,處于相反的半球,Y′=180°-Y(與Y相對經線的經度)。
例1:圖1所示為以(38°N,0°)為極點的陸地相對集中的“陸半球”(另一半球為“水半球”),據此完成(1)~(2)題。
?。?)“水半球”的極點位于:
A.北半球、東半球 B.北半球、西半球
C.南半球、東半球 D.南半球、西半球
?。?)當夜半球與“陸半球”重疊最多時:
A.非洲全部位于晝半球
B.北京市正值下班高峰
C.南極昆侖站處于極晝期
D.江蘇各地太陽高度達一年中最大值
解析:第(1)題,水半球與陸半球應關于球心成中心對稱,根據中心對稱規(guī)律,“水半球”的極點地理坐標為(180°,38°S),位于南半球和西半球,答案為D。
第(2)題,經推理分析得知,當直射點在(180°,23°26′S)時,夜半球與“陸半球”重疊最多,此時正值南半球夏季,南極昆侖站處于極晝期,答案為C。
二、東西對稱
1.經度的劃分
地球儀上的經線,其經度關于本初子午線或180°經線對稱。
180°←90°W←0°→90°E→180°
或0°←90°E←180°→90°W→0°
2.時區(qū)劃分和分布(圖2)
全球24個時區(qū)的空間分布關于中時區(qū)或東(西)十二區(qū)對稱。
3.日照圖形態(tài)(圖3)
全球晝夜半球分布關于晝半球或夜半球中央經線對稱。
如圖3所示,夏至日的北半球極地俯視圖關于晝半球中央經線NA或夜半球中央經線NC對稱。
例2:北京時間2008年8月8日20時整,北京奧運會開幕式正式開始,此時美國洛杉磯所在地區(qū)(西八區(qū))的區(qū)時是_______。
解析:北京時間為東八區(qū)區(qū)時,洛杉磯區(qū)時為西八區(qū)區(qū)時,顯然,兩地區(qū)時關于中時區(qū)或十二區(qū)對稱;根據劣弧原則,洛杉磯在北京東方,相差八個時區(qū),所求區(qū)時=20時+8小時=28時,即9日4時;而從北京向東到洛杉磯越過國際日期變更線,日期要減一天,所以洛杉磯區(qū)時為2008年8月8日4時整。
三、南北對稱
1.緯度和五帶的劃分
?。?)緯度劃分:90°N←向北←赤道 0°→向南→90°S。
?。?)五帶劃分(圖4)。
A:北寒帶 有極晝極夜現象
B:北溫帶 無極晝極夜現象且無陽光直射
C:熱帶 有陽光直射
D:南溫帶 無極晝極夜現象且無陽光直射
E:南寒帶 有極晝極夜現象
2.全球三圈環(huán)流、近地面七個氣壓帶和六個風帶的分布(圖5)
3.世界表層洋流分布模式(圖6)
世界表層洋流的分布整體關于赤道呈南北對稱分布。如圖6所示:北半球中低緯環(huán)流A呈順時針分布,而南半球中低緯環(huán)流B呈逆時針分布。
4.全球多年平均氣溫和降水量的緯度分布——大致關于赤道對稱(圖7)
5.地球運動中南北半球對稱相反規(guī)律
?。?)太陽直射點所在半球(北半球或南半球)晝長夜短,且緯度越高晝漸長夜?jié)u短;另一半球(南半球或北半球)晝短夜長,且緯度越高晝漸短夜?jié)u長。
?。?)南北半球相同緯度值的兩地(即南北對稱的兩地),晝夜長短的分布狀況對稱相反(即一地晝長等于另一地夜長)。
?。?)南北半球極圈內,極晝極夜現象分布狀況對稱相反(即北極圈內出現極晝,則南極圈內出現極夜)。
例3:雪線高度是指終年積雪下限的海拔。圖8表示全球不同緯度多年平均雪線高度、氣溫、降水量的分布。讀圖8,回答(1)~(3)題。
?。?)表示多年平均雪線高度、氣溫、降水量的曲線依次是:
A.①②③B.①③② C.③②①D.③①②
?。?)多年平均雪線高度:
A.隨緯度增高而降低 B.在副熱帶地區(qū)最高
C.在降水量大的地區(qū)較高 D.在南半球低緯度地區(qū)最低
?。?)據圖示資料可知:
A.北半球高緯度地區(qū)多年平均氣溫與降水量變化趨勢基本一致
B.南半球中緯度地區(qū)多年平均雪線高度與降水量變化趨勢基本一致
C.多年平均雪線高度與氣溫變化趨勢一致
D.北半球高緯地區(qū)陸地比重小于南半球
解析:第(1)題,讀圖易知,三條曲線都大致關于赤道呈南北對稱。根據全球多年平均氣溫和降水量的緯度分布規(guī)律,可確定②為氣溫曲線,③為降水曲線,故①為雪線高度曲線。答案為A。第(2)題答案為B,第(3)題答案為A。
例4:讀圖9,一艘由太平洋駛向大西洋的船經過P地(圖中左上角)時,一名中國船員拍攝到海上落日景觀。洗印出的照片上顯示拍照時間為9時0分0秒(北京時間)。
?。?)該船員拍攝照片時,P地的地方時為:
A.22時 B.14時 C.20時 D.16時
?。?)拍攝照片的當天,漠河的夜長約為:
A.16小時 B.14小時 C.10小時 D.12小時
解析:第(1)題,讀圖可知P地經度為75°W,北京時間9時0分0秒對應經度為120°E,根據地方時的計算公式,易得船員拍攝照片時,P地的地方時為20時,答案為C。
第(2)題,漠河位于北半球,緯度值與圖中P地相當,顯然漠河和P地為緯度值相同的南北對稱兩地,所以兩地晝夜長短的分布狀況對稱相反,漠河夜長即為P地夜長。根據上題可知地日落時間為20時,則其晝長為16小時,也即為漠河夜長,答案為A。
四、垂直對稱
1.雪線高度(圖10)
雪線高度與氣溫高低呈正相關關系。夏季雪線偏高,冬季雪線偏低,所以大致關于雪線平均高度呈垂直方向上下對稱。
2.高空與近地面等壓面彎曲方向和氣壓場空間分布呈垂直對稱(圖11)
例5:圖12為美國某城市某年8月某日22時等溫線圖。圖13中與M、P、N一線上空等壓面的剖面線相符合的示意圖為:
A.① B.② C.③ D.④
解析:讀圖易知,沿M、P、N一線近地面氣溫先升高后降低。根據同一水平面上氣壓與氣溫負相關的規(guī)律可推斷,沿M、P、N一線近地面氣壓先降低后升高。由于高空與近地面等壓面彎曲方向和氣壓場空間分布呈垂直對稱,所以M、P、N一線上空等壓面氣壓值先升高后降低,答案選C。▲