淺析晝夜長(zhǎng)短及正午太陽高度變化規(guī)律
李先輝 (河北衡水中學(xué) 0530000)
縱觀近幾年的高考地理試題,常常會(huì)有關(guān)于晝夜長(zhǎng)短的變化規(guī)律和正午太陽高度的考題。此類題目重點(diǎn)是考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力及空間轉(zhuǎn)換能力,難度較大,考生掌握情況不樂觀。因此在高一的新授課學(xué)習(xí)和高三的復(fù)習(xí)備考中,教師應(yīng)予以特別重視。通過多年的教學(xué)實(shí)踐及對(duì)學(xué)生本部分知識(shí)的接受情況分析,我將晝夜長(zhǎng)短和正午太陽高度的變化規(guī)律總結(jié)為以下三個(gè)方面。
(一)晝夜長(zhǎng)短的靜態(tài)定性規(guī)律
1.太陽直射點(diǎn)在哪個(gè)半球,哪個(gè)半球晝大于夜,且越向高緯度,晝?cè)介L(zhǎng),另一半球則反之。例如,春分日到秋分日太陽直射在北半球,北半球晝大于夜,且越往北晝?cè)介L(zhǎng);秋分日到第二年春分日太陽直射點(diǎn)位于南半球,北半球晝小于夜,且越往北晝?cè)蕉獭?.夏至日,北半球各地晝達(dá)到一年中最大值,北極圈及其以北出現(xiàn)極晝現(xiàn)象,南半球反之;冬至日,北半球各地晝達(dá)到一年中最小值,北極圈及其以北出現(xiàn)極夜現(xiàn)象,南半球反之。
(二)晝夜長(zhǎng)短的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律
太陽直射點(diǎn)北移(冬至日到夏至日),北半球晝漸長(zhǎng),夜?jié)u短,南半球反之。直射點(diǎn)南移(夏至日到冬至日),北半球晝漸短,夜?jié)u長(zhǎng),南半球反之。
1.緯度越高,晝夜長(zhǎng)短的變化幅度越大;太陽直射點(diǎn)緯度越高,各地晝長(zhǎng)和夜長(zhǎng)之差越大。
2.極點(diǎn)極晝極夜各約半年,極圈的極晝和極夜各一天,北極極晝的天數(shù)(夏半年)多于南極極晝的天數(shù)(冬半年)。
3.二分日全球晝夜平分(日出6點(diǎn),日落18點(diǎn),晝=夜=12小時(shí)),赤道上永遠(yuǎn)晝夜平分(日出6點(diǎn),日落18點(diǎn),晝=夜=12小時(shí))。
4.直射某點(diǎn)時(shí),并不一定是該點(diǎn)晝最長(zhǎng)的時(shí)候。
5.緯度關(guān)于赤道對(duì)稱,則晝夜長(zhǎng)短相反。
6.直射點(diǎn)關(guān)于赤道對(duì)稱,某緯度晝夜?fàn)顩r相反。
(一)正午太陽高度的空間(緯度)變化規(guī)律
從太陽直射點(diǎn)所在緯線分別向南北兩側(cè)遞減;離直射點(diǎn)距離越近(緯度差越?。?,正午太陽高度越大。
1.夏至日:正午太陽高度由北回歸線向南北兩側(cè)遞減(如圖中D折線所示),北回歸線及其以北地區(qū)正午太陽高度達(dá)到最大值,南半球各地太陽高度達(dá)到最小值。
2.冬至日:正午太陽高度由南回歸線向南北兩側(cè)遞減(如圖中C折線所示),南回歸線及其以南地區(qū)正午太陽高度達(dá)到最大值,北半球各地太陽高度達(dá)到最小值。
3.春秋分:正午太陽高度由赤道向南北兩側(cè)遞減(如圖中E折線所示)
根據(jù)上圖和正午太陽高度的緯度變化規(guī)律可以進(jìn)一步推出如下規(guī)律:春分日到秋分日,正午太陽高度由太陽直射的北半球某緯度向南北兩側(cè)遞減;秋分日到第二年春分日,正午太陽高度由太陽直射的南半球某緯度向南北兩側(cè)遞減。
(二)正午太陽高度的年(時(shí)間)變化規(guī)律
太陽直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致各地正午太陽高度的周年變化,總的規(guī)律是太陽直射點(diǎn)移近該地,該地正午太陽高度增大,太陽直射點(diǎn)遠(yuǎn)離該地,該地正午太陽高度H=90°-|φ±δ|當(dāng)?shù)鼐暥取捞栔鄙潼c(diǎn)緯度(H為正午太陽高度,φ為某地緯度,δ為直射點(diǎn)緯度,若φ與δ在赤道同側(cè)取“-”,不同側(cè)則取“+”)。
1.回歸線之間的地區(qū):正午太陽高度最大值為90°,全年有兩次太陽直射現(xiàn)象,即一年中有兩個(gè)正午太陽高度最大值。(圖A)
2.回歸線上:正午太陽高度的最大值為90°,全年有一次太陽直射現(xiàn)象,即一年中有一個(gè)正午太陽高度最大值(圖B)
3.回歸線至極點(diǎn)之間的地區(qū):正午太陽高度最大值小于90°,全年沒有太陽直射現(xiàn)象。一年中有一個(gè)正午太陽高度最大值。(圖C)
根據(jù)上圖和正午太陽高度的年變化規(guī)律可以進(jìn)一步推出如下規(guī)律:冬至日到第二年夏至日,北回歸線及其以北各地正午太陽高度每日逐漸增大,南回歸線及其以南各地太陽高度逐日縮??;夏至日到冬至日,北回歸線及其以北各地正午太陽高度每日逐漸縮小,南回歸線及其以南各地太陽高度逐日增大。
以上是晝夜長(zhǎng)短和正午太陽高度變化的基本規(guī)律,因?yàn)槠鶈栴},筆者不再講解具體的例題。本部分知識(shí)是高考的重點(diǎn)和難點(diǎn),希望廣大學(xué)生能結(jié)合習(xí)題,運(yùn)用規(guī)律,強(qiáng)化訓(xùn)練,以期達(dá)到對(duì)本部分知識(shí)的熟練掌握。
(責(zé)編 趙景霞)