盧宏
近年來,以晨昏線為切入點(diǎn),由此引出對正午太陽高度,太陽直射點(diǎn)坐標(biāo),極晝極夜范圍,晝夜長短,經(jīng)度緯度,月份季節(jié),地方時(shí),區(qū)時(shí)……的求解和判斷,在各種試題中屢見不鮮。此類題可從晨昏線入手,先確定太陽直射點(diǎn),化繁為簡,事倍功半。而太陽直射點(diǎn)的確定,可從下面幾個(gè)方面切入:①先確定地球南北極點(diǎn)的晝夜情況。②確定直射點(diǎn)的經(jīng)度:找出地方時(shí)為12時(shí)的經(jīng)線,可確定經(jīng)度。也可用晨昏線與某緯線相切,太陽直射點(diǎn)經(jīng)度=晝半球中間經(jīng)度數(shù)。③確定直射點(diǎn)緯度:直射點(diǎn)緯度=90°-出現(xiàn)極晝邊界緯度=90°-晨昏線與緯線相切的緯度。④正午太陽高度為90°的地點(diǎn)為太陽直射點(diǎn),晨昏線上太陽高度為0°,直射點(diǎn)位于晝半球中心。同半球甲乙兩地正午太陽高度差=兩地緯度之差。⑤根據(jù)日期確定太陽直射點(diǎn)緯度,太陽直射點(diǎn)每天移動0.26°。⑥晨昏線上春秋分時(shí),日出地方時(shí)6時(shí),日落18時(shí)。赤道終年日出地方時(shí)6時(shí),日落18時(shí)。其余各季節(jié),先求出晝長,日落地方時(shí)=12+晝長÷2,日出地方時(shí)=12-晝長÷2。⑦180°經(jīng)線上是幾點(diǎn),新一天就占幾小時(shí),舊一天所占時(shí)間=24小時(shí)-新一天的時(shí)間。
一、正面晨昏線
例1:如圖a為緯線,外圈大圓為晨昏圈,晨昏圈上M,N點(diǎn)緯度值最大,P,Q兩點(diǎn)緯度值相等,P,Q相距240個(gè)經(jīng)度。
(1)求M、N兩點(diǎn)地方時(shí)。
(2)M點(diǎn)最低緯度。
(3)若Q點(diǎn)為30°E,求此時(shí)北京時(shí)間及P點(diǎn)晝長。
解題思路:
(1)赤道向北凸起,M、N為晨昏線與緯線圈的切點(diǎn),所看到的半球?yàn)闀儼肭?,北極點(diǎn)在N點(diǎn)緯線的背面,是極夜。也就是說,N點(diǎn)緯線至北極點(diǎn)為極夜,N點(diǎn)晝長0小時(shí)。M點(diǎn)所在半球的南極點(diǎn)為極晝,M點(diǎn)晝長24小時(shí),M、N點(diǎn)分別是晝半球和夜半球的最高緯度。此時(shí),M、N點(diǎn)地方時(shí)分別是24小時(shí)和12小時(shí)。
(2)M點(diǎn)為晨昏線緯度最高點(diǎn),該點(diǎn)是南半球晨昏線與出現(xiàn)極晝極夜現(xiàn)象緯線圈的切點(diǎn),極晝最低緯線圈是南極圈,所以M點(diǎn)最低緯度為66.34°S。
(3)所看到半球?yàn)闀儼肭?,過N點(diǎn)經(jīng)線此時(shí)地方時(shí)為12時(shí),P、Q相距240個(gè)經(jīng)度,晝長為240°÷15°/小時(shí)=16小時(shí),日落時(shí)間為12+16/2=20小時(shí)。Q點(diǎn)此時(shí)的地方時(shí)是20時(shí),則北京時(shí)間120°E地方時(shí)為26時(shí),即次日凌晨2時(shí)。
二、側(cè)面晨昏線
例1:下面是全球某日某時(shí)刻的晨線(數(shù)據(jù)為經(jīng)度)。
求:(1)此時(shí)北京時(shí)間。
(2)直射點(diǎn)經(jīng)度。
(3)若圖示地區(qū)為冬半年,d點(diǎn)為69°N,求南極點(diǎn)此時(shí)的太陽高度。
(4)若冬至日b點(diǎn)(40°N、70°E)比c地(30°N、75°E)白晝短56分,則地方時(shí)b地比c地日出晚多少時(shí)間?
解題思路:
(1)70°E是晨線與赤道交點(diǎn)的經(jīng)線度數(shù),地方時(shí)為6時(shí)。所以北京時(shí)間120°E經(jīng)線地方時(shí)為9時(shí)20分。
(2)70°E是6時(shí),則地方時(shí)為12時(shí)太陽直射經(jīng)度為160°E。
(3)此題可進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)換,變?yōu)樘柟庹諅?cè)視圖如下:
此時(shí)太陽直射南半球,d點(diǎn)是晨昏圈與緯線圈的切點(diǎn),是北半球出現(xiàn)極夜,南半球出現(xiàn)極晝的最低緯度。根據(jù)公式,直射點(diǎn)緯度=90-出現(xiàn)極晝邊界緯度=90°S-69°S=21°S。
(4)冬至日,南極點(diǎn)應(yīng)為極晝,b點(diǎn)(40°N.70°E)在c點(diǎn)(30°N.75°E)的西北側(cè),日出晚。b地比c地白晝短56分,也就是b地比c地日出地方時(shí)晚56/2=28分,日落地方時(shí)早28分。按經(jīng)度算,地方時(shí)晚(75°-70°)×4分=20分,兩部分合起來,b地比c地日出晚56°÷2+(75°-70°)×4分=48分。也可用公式:日出 日落早(晚)時(shí)間=兩地經(jīng)度差÷15+兩地白晝差÷2。
三、俯視晨昏線
例3:讀下面,圖中小圓圈代表的是70°N緯線,且與晨昏線相切,陰影部分為黑夜,此時(shí)地球上進(jìn)入新一天的地區(qū)占全球三分之一,∠EAC=75°
據(jù)此回答:(1)此時(shí)太陽直射點(diǎn)坐標(biāo)。
(2)此時(shí)甲地時(shí)間。
(3)一艘海輪由西向東于當(dāng)?shù)貢r(shí)間某月2日18時(shí)25分用3分鐘越過國際日期變更線,此時(shí)全球日期分布情況如何?
解題思路:
(1)小圓代表70°N緯線,北極點(diǎn)附近出現(xiàn)極晝現(xiàn)象,且與晨昏線相切,可推算出太陽直射20°N,此時(shí)新一天的地區(qū)占全球的三分之一,即為120個(gè)經(jīng)度。新一天的終點(diǎn)是180°,此時(shí)地方時(shí)為0時(shí)的經(jīng)線為60°E經(jīng)線,也就是說新一天的經(jīng)度范圍為60E°-180°,那么地方時(shí)為12時(shí)的經(jīng)線為120°W經(jīng)線,所以太陽直射點(diǎn)位置為(20°N.120°W)。
(2)由(1)可知,甲地經(jīng)度為經(jīng)線AC度數(shù)30°W,此時(shí)60°E地方時(shí)為0時(shí),它們之間經(jīng)度相差90°,地方時(shí)相差6小時(shí),東加西減,因 (3)因180經(jīng)線地方時(shí)為2日18時(shí)28分,可推算出該線以西有18h+15°÷h+28'×1°/4'=277°屬于2日;以東有360°-277°=83°屬于1日,所以,2日所占經(jīng)度范圍是1日的大約三倍,即277°÷83°=3(倍)。 綜上所述,180°經(jīng)線上是幾點(diǎn),新一天就占幾小時(shí),舊一天所占時(shí)間=24小時(shí)-新一天所占時(shí)間。