周國林
地球運動是歷年高考的重要考查內容之一,太陽光照圖的判讀是高中地理教學中的一個重點,也是一個難點。晨昏線是太陽光照圖的重要組成部分,因而掌握晨昏線的特點及其應用是我們判讀太陽光照圖的突破口。在解答有關太陽光照圖的地理試題時,我們只要緊緊抓住晨昏線,巧妙應用晨昏線,就會收到意想不到的效果。
一、高考真題解析與啟示
例.(2014年高考上海卷地理)(六)讀極地投影示意圖回答問題。圖中小虛線圈為極圈,大虛線圈為回歸線;弧線ACB為晨昏線,且AC段為昏線;C點為晨昏線與極圈的切點,也是晨昏線與120°E經線的交點。
14.圖示的日期可能是()
A.3月21日B.6月22日
C.9月23日D.12月22日
【解析】根據(jù)“東經度遞增為地球自轉方向”的規(guī)律可知,該圖所示投影的旋轉方向為順時針,故中心為南極點;根據(jù)“AC段為昏線”和地球自轉方向可知,夜半球在右側,因此120°E經線地方時為子夜0時;由“C點為晨昏線與極圈的切點”可知,南極圈內出現(xiàn)極晝現(xiàn)象,太陽直射點位于南回歸線。
【答案】D
15.該日正午太陽直射點的位置是()
A.120°E、23°26′SB.120°E、23°26′N
C.60°W、23°26′SD.60°W、23°26′N
【解析】南極圈內出現(xiàn)極晝現(xiàn)象,此時太陽直射23°26′S,120°E經線地方時為子夜0時,故60°W經線地方時為正午12時。
【答案】C
例.(2014年高考浙江卷文綜)11.地球上某點,每天該點經過昏線的地方時不斷前移,則該點所在地與時間段匹配正確的是()
A.澳大利亞悉尼,5月B.美國華盛頓,1月
C.南非好望角,9月D.印度孟買,4月
【解析】每天該點經過昏線的地方時不斷前移,說明該地白晝在變短、黑夜在變長。澳大利亞悉尼在南半球,5月份太陽直射點在北半球且正在向北移動,南半球各地晝變短、夜變長,符合題意。
【答案】A
例.(2013年高考浙江卷文綜)11.晨昏圈上有5個等分點,若其中一點地方時正好為12時,則不相鄰兩點之間的球面最短連線可能()
A.同時出現(xiàn)日落
B.經過太陽直射點
C.是緯度固定的一段緯線
D.為兩個日期的分界線
【解析】本題主要考查晨昏線的相關知識。晨昏圈為地球大圓之一,因此晨昏圈上任意兩點間的最短距離是兩點間晨昏圈的劣弧長。晨昏圈上有5個等分點且其中一點地方時正好為正午,因此該點是晨線和昏線的分界點。晨昏圈由晨線和昏線組成,晨線和昏線都是180°的半圓。赤道與晨線和昏線的交點,就是晨線和昏線的等分點,從晨線和昏線的分界點到晨線和昏線與赤道的交點弧度是90°。晨昏圈5等分,則相鄰兩個點間的弧度為72°,晨線和昏線上各有兩個不位于赤道和晨昏線交點上的分界點。因此,不相鄰的兩個點可能同時出現(xiàn)日出或日落現(xiàn)象;晨昏圈不經過太陽直射點;晨昏圈只能與緯線相交,不能夠重合,所以不會是一段緯線;日期分界線是0時經線或國際日期變更線,而不是組成晨昏圈的晨線或昏線。
【答案】A
二、晨昏線的判讀及應用
晨昏線又叫晨昏圈,是地球上晝夜半球的分界線,是地球上的一個大圓,其中一半是晨線,一半是昏線。掌握晨昏線的特點及其應用是我們判讀太陽光照圖的突破口。
1.晨線與昏線的判斷方法。
(1)自轉法:順著地球自轉方向,由晝半球過渡到夜半球的分界線是昏線;由夜半球過渡到晝半球的分界線是晨線。
(2)時間法:與赤道交點的經線地方時為6時的是晨線,為18時的是昏線。對于某段晨昏線,地方時為0~12時的便是晨線,地方時為12~24時的便是昏線。
(3)方位法:位于晝半球西部邊緣與夜半球的分界線為晨線;位于晝半球東部邊緣與夜半球的分界線為昏線。
2.晨昏線的圖示類型。
(1)直線圖。
(2)側視圖。
(3)極點俯視圖。
(4)圓柱投影圖。
(5)變式圖。
①極點俯視類。
②側視類。
③圓柱投影類。
3.晨昏圈(線)的特點。
(1)平分地球,是過球心的大圓。
(2)晨昏線所在平面總是與太陽光線垂直,晨昏線上太陽高度為0°。
(3)永遠平分赤道。
(4)與經線圈的關系:二分日時晨昏線與經線圈完全重合,其他時間晨昏線與經線圈斜交,其夾角大小等于此時太陽直射點的緯度值,夾角大小范圍為0°~23°26′;二至日時晨昏線跟極圈相切,其與經線圈的夾角達到全年的最大值,為23°26′。
(5)晨昏線與緯線圈的關系:二分日時晨昏線與緯線圈完全垂直,其他時間晨昏線與緯線圈斜交,其夾角大小與剛剛出現(xiàn)極晝極夜地點的緯度數(shù)相等,與太陽直射點的緯度數(shù)互余,夾角大小范圍為66°34′~90°。
(6)晨昏線的移動與地球自轉速度相同、方向相反(自東向西)。
4.晨昏線的應用。
(1)確定地球的自轉方向。
右圖中,已知AB為昏線,BC為晨線,則地球呈逆時針方向自轉,中心為北極點。
(2)確定地方時。
①晨線與赤道交點的經線地方時是6時,昏線與赤道交點的經線地方時是18時。在右圖中,若AB為晨線,BC為昏線,則AO所在經線的地方時為6時;CO所在經線的地方時為18時。
②晝半球中間的經線地方時為12時,與之相對組成經線圈的那條經線,地方時為0時(或24時)。在上頁圖中,DO所在的經線地方時為12時;BO所在的經線地方時為0時。
③晨昏線與緯線圈相切,在極晝地區(qū)的切點所在經線地方時為0時,在極夜地區(qū)的切點所在經線地方時為12時。如上頁圖中B點為晨昏線與緯線圈在極晝地區(qū)的切點,因此B點所在經線地方時為0時。
(3)確定日期和季節(jié)。
①晨昏線經過南北兩極點,與某一經線圈重合,與所有緯線圈垂直相交,可判斷這一天為3月21日或9月23日,節(jié)氣是春分或秋分。
②晨昏線與南北極圈相切,北極圈及其以北出現(xiàn)極晝現(xiàn)象,可判斷這一天是6月22日,節(jié)氣是夏至。
③晨昏線與南北極圈相切,北極圈及其以北出現(xiàn)極夜現(xiàn)象,可判斷這一天是12月22日,節(jié)氣是冬至。
(4)確定太陽直射點的位置。
①確定經度:光照圖上平分晝半球的經線,其經度就是太陽直射點的經度,即與晨線(昏線)和赤道交點相差90°且大部分或全部都在晝半球一側的經線是太陽直射的經線,上頁圖中OD所在經線的經度就是該光照圖太陽直射點的經度。我們可以用“直射經線經度=赤道與晨線交點所在經線經度+90°”或“直射經線經度=赤道與昏線所在經線經度-90°”來判斷。
②確定緯度:與晨昏線相切的緯線度數(shù)與太陽直射點的度數(shù)互余,若與晨昏線相切的緯線緯度為α,則太陽直射點的緯度為“90°-α”(南北緯視具體情況而定);晨昏線與地軸夾角的度數(shù)等于太陽直射點的緯度。
(5)確定晝夜長短。
晨昏線將地球上的緯線分成晝弧和夜弧兩部分,晝長為緯線晝弧所跨經度除以15°的商,夜長為緯線夜弧所跨經度除以15°的商。同時,我們也可利用晝弧與夜弧的比例來解決晝夜長短問題。
(6)確定日出日落時間。
某地的日出時間是該地所在經線與晨線交點上的地方時,日落時間是該地所在經線與昏線交點上的地方時。某地日出時間的計算公式是:12-晝長/2;某地日落時間的計算公式是:12+晝長/2。
(7)確定極晝極夜的范圍。
與晨昏線相切的緯線圈與其所在半球極點之間的范圍內會出現(xiàn)極晝或極夜現(xiàn)象,南北半球的極晝、極夜現(xiàn)象出現(xiàn)時間正好相反。
(8)確定日出日落方向。
我們常說太陽東升西落,實際上太陽從正東方向升起、正西方向落下的現(xiàn)象只有在春分和秋分時才會發(fā)生,其他時間太陽升落的方向并非正東或正西。我們可以借助晨昏線來判斷日出日落方向。
①當太陽直射赤道時,全球各地(除南北兩極點外)太陽都從正東方向升起、正西方向落下。
②當太陽直射北回歸線時,南北極圈之間的地區(qū),太陽從東北方向升起,西北方向落下。
③當太陽直射南回歸線時,南北極圈之間的地區(qū),太陽從東南方向升起、西南方向落下。
三、糾錯歸因,指點迷津
1.晨昏線與0時所在經線:位置關系理解錯誤。
例.讀以南極為中心的投影圖(右圖),圖中虛線表示回歸線與極圈,ABC代表晨昏線,粗線表示日期分界線,回答(1)~(2)題。
(1)下列關于該圖的說法,正確的是()
A.C點經度為135°W,地方時為6時
B.經線OC與昏線BC的夾角為66°34′
C.A點經度為45°E,地方時為6時
D.晨線AB與赤道所成的夾角為23°26′
(2)下列關于該圖的說法、正確的是()
A.AB為昏線
B.BC為晨線
C.晨昏線ABC的長度大約等于OQ的2倍
D.圓弧APC為夜弧,在時間上比圓弧AQC都早一天
【錯因解析】(1)180°經線和0時所在經線為日期分界線,0時所在經線總是位于夜半球的中央經線上,因此可以推測出:圖中OP為0時所在經線、OQ為180°經線。根據(jù)地方時與經度的特點和換算關系即可得出結論。錯選A項是判錯了地球自轉方向而造成的;錯選B、D兩項是因為沒有正確掌握晨昏線跟經線和緯線的夾角大小及其變化關系。晨昏線與經線的夾角=90°-晨昏線上的最高緯度;晨昏線與緯線的夾角=90°-太陽直射點的緯度。
(2)錯選A、B兩項是因為沒有正確理解地球的自轉方向,把從南極上空看地球自轉的方向判斷為逆時針方向;錯選D項是因為搞錯了日期分界線,把晨昏線當成了日期分界線。
【正確答案】(1)C(2)C
【拓展歸納】在解答涉及日界線與晨昏線相關的試題時,一是要注意0時經線總是處在由晨線和昏線所決定的夜半球的中央位置,若忽視這一點,就會出現(xiàn)全局性錯誤;二是要注意晨昏線兩側晝夜是如何過渡的,避免因錯誤判斷晝夜過渡方式而把晨線和昏線搞錯,進而導致時間與季節(jié)的錯誤判斷。
2.晨昏線與太陽高度:信息提取錯誤。
例.右圖為地球某時刻太陽高度分布示意圖,圖中粗線為等太陽高度線,回答(1)~(2)題。
(1)下列關于圖中各點的描述,正確的是()
A.M點地方時為6時,P點為12時
B.N點地方時為6時,②地為12時
C.②地的晝長比①地的長
D.P點時刻比M點的時刻早
(2)此時()
A.PM為昏線,PN為晨線
B.新一天的范圍約占全球的1/8
C.新一天的范圍約占全球的7/8
D.全球晝夜平分
【錯因解析】產生錯誤的原因主要有:一是沒有判斷出等太陽高度線中的最大圓圈是晨昏線,該圓圈以內為晝半球、以外為夜半球;二是沒有正確掌握“西經變小的方向是地球自轉方向”和“從北極上空看地球自轉的方向是逆時針”的規(guī)律,從而錯誤判斷了晨線和昏線、北半球的季節(jié)、晝長分布;三是沒有正確判斷此時圖中晨昏線上的緯度最高點(P點)是0時所在的經線,從而無法正確推測出新的一天的范圍約占全球的7/8的結論。
【正確答案】(1)C(2)C
【拓展歸納】根據(jù)經緯度確定地球自轉方向與晨線和昏線時,要把握西經變小或東經變大的方向為地球自轉方向,順地球自轉方向的晨昏線兩側若是由晝過渡到夜的,則為昏線,反之則為晨線;根據(jù)等太陽高度推測晨昏線時,等太陽高度線的最大圓(太陽高度為0°的圓)為晨昏線,被太陽直射經線所在的經線圈平分的晨昏線的兩個部分中,在太陽直射經線東側的為昏線,西側的為晨線。
3.晨昏線上緯度最高點與太陽直射點:推理錯誤。
例.右圖中弧線ABC上的太陽高度角為0°,此時在距離B地正南方2775千米的某地憑肉眼可觀測到的北極星仰角為48°,下列關于該圖的說法,正確的是()
A.73°N以北的地區(qū)有極夜現(xiàn)象
B.A地的地方時為18時
C.太陽直射點的地理坐標是(100°W,17°S)
D.此時晨昏線上的緯度最高點為73°
【錯因解析】根據(jù)“北極星的高度角等于當?shù)氐木暥葦?shù)”以及“經線上緯度每差1°實際距離相差111千米”的規(guī)律可知,B地的緯度為:48°N+2775/111=73°N,即晨昏線上的緯度最高點為73°。由于B地以南能觀測到北極星,應為夜晚,則73°N以北是極晝地區(qū),太陽直射緯度為:90°-73°=17°N;A地的地方時為:24-(100°-40°)/15°=20時。錯選A項和C項是因為沒有考慮到北極星只能在夜晚憑肉眼觀測到;錯選B項是因為沒有注意到AC之間的經度差只有120°,從而錯把AC當成了赤道。
【正確答案】D
【拓展歸納】晨昏線上緯度最高點處的緯度就是當天極晝或極夜現(xiàn)象出現(xiàn)的最低緯度,晨昏線上緯度最高點的緯度與直射點的緯度之和等于90°,這是推算直射點緯度的依據(jù);晨昏線上緯度最高點處的經線為晝半球或夜半球的中央經線,其對應的時間為0時或12時,據(jù)此可推算地方時、季節(jié)、晝半球與夜半球、晨線與昏線的位置。
四、能力提升訓練
1.右圖中的虛線,一條是晨昏線,另一條兩側大部分地區(qū)日期不同;此時地球公轉速度較慢。若圖中的時間為7日和8日,則甲地時間為()
A.7日4時B.8日8時
C.7日8時D.8日4時
下頁圖中弧ACB是晨昏線,C地位于格陵蘭島上。據(jù)圖回答2~4題。
2.飛機從A地飛往B地,最近的航線是()
A.從A地出發(fā)沿緯線向東飛到B地
B.從A地出發(fā)沿弧ADB飛到B地
C.從A地出發(fā)沿弧ACB飛到B地
D.從A地出發(fā)沿經線向北經北極點,再沿經線向南飛到B地
3.若圖中A地正值日出,此時北京時間是()
A.11時B.23時C.17時D.5時
4.若圖中A地正值日落,兩個小時后,太陽直射點的地理位置是()
A.20°S,75°WB.20°N,105°E
C.23°26′N,165°ED.20°26′S,105°E
右圖中AB所在經線為150°W(陰影部分為黑夜),回答5~6題。
5.此時太陽直射點的坐標為()
A.23°26′S,120°W
B.23°26′S,120°E
C.0°,30°E
D.23°26′N,90°W
6.下列說法符合此時實際的是()
①北印度洋洋流呈順時針方向流動
②我國華北地區(qū)可能受寒潮侵襲
③澳大利亞東南部墨累—達令盆地正值小麥收獲季節(jié)
④尼羅河正值一年中水量增加的時期
A.①②B.①③C.②③D.①④
右圖中MON表示晨昏線,陰影部分日期為6日,非陰影部分與陰影部分的日期不同,據(jù)圖回答7~9題。
7.下列敘述正確的是()
A.地球公轉速度較快
B.Q點所在經線的地方時為0時
C.MO為晨線
D.NO為晨線
8.此時北京時間為()
A.6日12時B.7日12時
C.6日24時D.5日12時
9.此時()
A.開普敦炎熱干燥B.北半球晝短夜長
C.太陽直射點在北半球D.地球自轉速度最快
右圖示意為晨昏線(圓心為O1)與緯線圈(圓心為O2,緯度為β)的空間位置關系,α為二圓所在平面的夾角。讀圖完成10~12題。
10.圓心O1和O2的連線與地軸的關系是()
A.垂直
B.斜交為β角
C.重合
D.斜交為(90°-β)角
11.α的最小值是()
A.0°B.23°26′
C.46°52′D.66°34′
12.當α達到一年中的最小值時,下列說法肯定不正確的是()
A.赤道上各地正午太陽高度達一年中最大值
B.我國大部分地區(qū)比同緯度歐洲氣溫低
C.北半球各地氣溫是一年中最高的時候
D.多國極地科考在南極附近海域活動
【能力提升訓練參考答案與簡析】
1.B本題考查光照圖側視圖,晨昏線與經線有0°~23°26′的夾角,日界線與某條經線重合,所以圖中過極點的虛線為日界線,另外一條虛線為晨昏線,晨昏線與赤道的交點地方時為6時和18時,故正確答案為B。
2.C球面兩點最短距離為大圓劣弧段,晨昏線為大圓,所以從A地出發(fā)沿弧ACB飛到B地為最近航線。
3.B格陵蘭島位于西經度區(qū),C點為45°W,A點正值日出,B點正值日落,則C點此時為12時(晝弧中央),由此算出北京時間為23時。
4.B若A點正值日落,則太陽直射點在135°E經線上,再過兩個小時,地球向東自轉30°,太陽直射點在地球表面向西移動30°,落在105°E經線上;據(jù)圖可知,C點為晨昏線與緯線的切點,故太陽直射點緯度為20°N。
5.B此圖中A點為南極點,B點為北極點,南極圈內出現(xiàn)極晝,日期為12月22日,北半球為冬至,AB所在經線150°W與昏線相交在赤道,故該經線地方時為18時,由此可推出12時經線為120°E。
6.C此時北半球為冬季,北印度洋洋流呈逆時針方向流動,我國北方可能受寒潮影響,澳大利亞為夏季,正值小麥收獲季節(jié),尼羅河為枯水期。
7.D根據(jù)地球自轉方向可以判斷所示半球為南半球,日期的分界線為0時所在經線與180°經線,過晨昏線與緯線圈切點的經線為0時或12時所在經線,由此可以判斷過極點與P點的經線為0時所在經線,南極點附近出現(xiàn)極夜現(xiàn)象,NO為晨線。
8.B過Q點的經線為180°經線,過P點的經線為西經60°經線,由此可知北京時間為7日12時。
9.C南極點附近出現(xiàn)極夜為北半球的夏半年,地球公轉速度較慢;太陽直射點位于北半球,北半球晝長夜短;開普敦為地中海氣候,此季節(jié)溫和多雨。
10.CO1為地心,和O2相連,與地軸的關系是重合。
11.Dα為緯線與晨昏線的夾角,二分日時晨昏線與經線重合,與緯線垂直,二至日時晨昏線與緯線的夾角為66°34′,所以α的范圍為:66°34′~90°。
12.Aα達到一年中的最小值的時間為二至日,此時赤道的正午太陽高度角達到一年中最小。