对一道高考地理试题的疑问和探讨

河北省邢台学院地理系（054001） 杨印书

对一道高考地理试题的疑问和探讨

河北省邢台学院地理系（054001） 杨印书

题目

本文所谈的是2010年全国普通高等学校招生考试地理试题（上海地理卷）第十六题中的47题。第十六题（第48小题与本文无关，略去）及答案如下：

（十六)下图为某日部分地区昼夜示意图，阴影部分表示黑夜，其余部分表示白昼。读图回答问题。

44．按东、西半球部分，图上阴影部分主要位于____半球，此时甲地地方时是_____点。

45．按南、北半球划分，此时太阳直射点位于__半球，太阳直射点的经度是____。

46．该日乙地的白昼时间长约____小时。

47．如果这一天是农历十五，上海地区人们还需要等待约____小时才能看到东边天际升起的一轮圆月。

答案： 44． 西、6 45． 北、东经60° 46． 11 47．2

疑问

笔者认为第47题是有疑问的。鉴于试题反映的观点带有一定的普遍性，故有必要谈一点自己粗浅的看法。

根据试题答案，在农历十五这一天，上海地区人们还需要等待约2小时才能看到东边天际升起的一轮明月。那么，为什么答案是2小时呢？这个2小时从何而来呢？

据图可得，上海的地方时约为16时。求算方法如下：由图可知，甲地位于晨线和赤道的交点上，所以其地方时为6点。又因甲地的经度为西经30°，上海的经度为东经121°多（有关资料提供的数据为121°26′），所以上海的地方时约为16时（16时6分）。再过2小时，上海的地方时约为18时。那么在农历十五这一天，上海地区人们约在地方时18时果真会看到初升的一轮圆月吗？答案是：未必。

探讨

欲说清这一点，首先得从月相谈起。我们知道，月球本身不发光也不透光，只是反射太阳光。被太阳照射的半个球面是明亮的，背向太阳的半个球面是黑暗的。由于月球绕地球公转时，它和太阳、地球三者的相对位置时刻在改变，所以从地球上看去，它的视形状要发生周期性的圆缺变化。月球的各种不同的视形状即为月相，月相的变化是有规律的。当月球在轨道上运转到地球和太阳之间，且月球和太阳的黄经相等时，日月相合。这时，月球被太阳照射的一面完全背着地球，所以我们看不到它。这时的月相叫做新月，也叫做朔。农历的初一就规定在朔日。当月球在轨道上运转到太阳和地球同侧，且月球和太阳的黄经相差180°时，日月相冲。这时，月球受光的一面完全向着我们，月相呈圆形，叫做满月，也叫做望。满月所在的那一日即为望日，望日一般在农历的十五日、十六日，个别在十七日。月相变化的周期叫朔望月，平均长度约是29．5306天。可以看出，满月（望）时，因月亮和太阳的黄经差为180°，即日月处于相反的方向。因此在望日，大体上日月此出彼没（月球公转轨道和地球公转轨道在天球上的投影白道和黄道之间约有5°9′的夹角，若无此角，每逢望日则日落月出），即大体上日落月出、日出月落。

我们又知道，由于黄赤交角的存在，太阳在一年之中升落地平的方位是不同的（当然升落地平的时刻也就不同、昼夜长度也不相同）。在北半球夏半年（春分日到秋分日），全球各地（极昼和极夜区除外）所见太阳从东北升起、从西北落下；在北半球冬半年（从秋分日到次年春分日），所见太阳从东南升起、从西南落下；在春、秋分日，所见太阳从正东升起、从正西落下。从冬至日到次年夏至日，随着太阳直射点的北移，全球各地（极昼、极夜区除外）所见日出点和日落点也逐日北移，到夏至日，日出点和日落点达到一年之中的最偏北位置；从夏至日到冬至日，随着太阳直射点的南移，全球各地（极昼、极夜区除外）所见日出点和日落点也逐日南移，到冬至日，日出点和日落点达到一年之中的最偏南位置。

前已述及，满月（望）时，日月处于相反的方向。由于太阳在一年之中不同季节升起的方位、时刻是不同的，因此，在一年之中不同季节满月（望）日，月亮升起的方位、时刻也是不同的。夏季时，太阳从东北升起、从西北落下，地方时6时之前日出、地方时18时之后日落，昼长大于12小时，因此满月约在地方时18时之后从东南升起、约在地方时6时之前从西南落下，照耀的时间短于12小时；冬季时，太阳从东南升起、从西南落下，地方时6时之后日出、地方时18时之前日落，昼长小于12小时，因此满月约在地方时18时之前从东北升起、约在地方时6时之后从西北落下，照耀的时间长于12小时；春、秋分日，太阳在地方时6时从正东升起、18时从正西落下，春秋分前后的满月约在地方时18时大致从正东升起、约在地方时6时大致从正西落下。

为了更好地说明这一点，下将《2001年中国天文年历》（紫金山天文台编，科学出版社）“月出月没表”中历次望日月出的时刻列表如下（各年数据不尽相同，但反映的规律是一定的）：

公历日期农历日期0° 10°N 20°N 30°N 40°N 50°N 56°N 1月1日腊月十六日19时06分18时50分18时33分18时13分17时48分17时13分16时42分2月8日正月十六日18时47分18时35分18时22分18时07分17时49分17时24分17时02分3月10日二月十六日19时14分19时12分19时10分19时07分19时05分19时01分18时55分4月8日三月十五日18时41分18时46分18时50分18时56分19时03分19时12分19时20分5月7日四月十五日18时10分18时21分18时32分18时45分19时01分19时23分19时42分6月6日闰四月十五18时35分18时52分19时11分19时32分19时59分20时37分21时12分7月5日 五月十五日18时12分18时30分18时49分19时12分19时40分20时20分20时57分8月4日六月十五日18时34分18时48分19时03分19时20分19时41分20时11分20时36分9月3日七月十六日18时43分18时49分18时55分19时02分19时11分19时23分19时32分10月2日八月十六日18时05分18时05分18时05分18时04分18时04分18时04分18时05分11月1日九月十六日18时12分18时03分17时52分17时41分17时26分17时07分16时51分12月1日十月十七日18时39分18时21分18时03分17时41分17时15分16时37分16时04分12月30日十一月十六18时22分18时03分17时43分17时20分16时50分16时08分15时29分

由表可见，月亮出没的规律比太阳复杂些，但仍可看到：

1、农历的望日一般在十五或十六日，个别在十七日（2001年的13个望日中，在十五日的有5次、在十六日的有7次、在十七日的仅1次。从多年情况看，以十六日的最多、其次为十五日，十七日的最少）。

2、望日时，月出的时间一般并不在地方时18时。在2001年的13个望日中，只有八月十六日（10月2日）各纬度月出的时间约在地方时18时，其它望日的月出时间均偏离地方时18时。

3、同一个望日，月出的时间因纬度而异。纬度越高，月出的时刻越早或越晚。上表中，北纬56°是纬度最高处，在同一个望日中，其月出的时刻最早或最晚。如上表中闰四月十五日（2001年6月6日）月出时间为地方时21时12分，迟于其它各纬度；而在十一月十六日（2001年12月30日）月出时间为地方时15时29分，又早于其它各纬度。

了解了上述道理，我们就不难看出第47题存在的两点不妥之处。

1、命题者认为，农历十五一定是望日，即如果某天是农历十五，必然能够看到满月。命题者的这一观点可从题干中很清楚地看到。根据题意，试题中的“一轮圆月”应当是指月相中的满月（望）吧。不然的话，“一轮圆月”又会是何种月相呢？如果“一轮圆月”就是满月（望），那么按照题意，“农历十五”就定是望日（满月所在的那一日即为望日）了。前已述及，望日可以是十五日，但十五日未必就是望日，望日也可以是十六日或十七日。因此，我们说既然“农历十五”不一定是望日，那么当日就不一定看到东升的“一轮圆月”了。

2、命题者认为，农历十五，满月约地方时18时东升。命题者的这一观点，显然也是错误的。正如前述，大部分望日时，月亮并不在地方时约18时初升。如2001年13个望日中，只有八月十六日各纬度的月出时间约在地方时18时。不难推断，只有当满月恰从正东方升起时，各地才能在地方时约18时看到它升起。这跟太阳只有从正东方升起时，各地才能在地方时约6时看到日出的道理是一样的。据笔者所知，很多文章在谈及月相出没规律时持有这样一种观点，即在望日地方时18时月出、6时月落。应该说，这种观点是很不准确的。本试题所说：如果这一天是农历十五，上海地区人们还需要等待约2小时（到地方时18时）才能看到东边天际升起的一轮圆月，是否就是这种观点的反映呢？否则，再等待约2小时（到地方时18时）又该做何解释呢？为什么不再等待约1小时、3小时或其它小时呢？

最后，我们假定农历十五是某月的望日（即该日可以看到满月），那么根据题图所示时间，上海地区人们到底还需要等待多少时间才能看到东边天际升起的一轮圆月呢？据题图所示，通过计算可得出，该日乙地的白昼时间长约11小时（见46题答案，由于问题较简单，计算过程略）。因乙地在南回归线上，所以该日南回归线上昼长约11小时、夜长约13小时。这样，北回归线上昼长约13小时、夜长约11小时。由于该日太阳直射在北半球，为北半球夏半年，因此纬度越高、白昼越长。所以，该日上海（31°12′N）白昼的长度要大于北回归线上白昼的长度（13小时），因此该日上海地方时5时30分之前日出、18时30分之后日落。由于望日时大体日落月出，所以该日月出的时间约在地方时18时30分之后。即是说上海地区人们至少还要等待2．5个小时，才能看到东边天际升起的一轮圆月。

我们还可以求算得更具体些。根据题图所示，由计算昼长的公式可求得，该日上海白昼的长度约为13时 24分，即日出时间约是地方时5时18分、日落时间为18时42分。即是说上海地区的人们还需要等待约2小时42分才能看到东边天际升起的一轮圆月。如果再考虑太阳视半径、大气折射作用的影响，那么，该日上海白昼的长度约为13时32分。这样，上海实际日落时间约为地方时18时46分，即是说上海地区人们至少还要等待2小时46分，才能看到东边天际升起的一轮圆月。

附：该日上海昼长13时24分的计算过程。

一地的昼长可由公式cost = - tgφ×tgδ求得（见金祖孟、陈自悟编著的《地球概论》，高教出版社）。式中t为半昼弧的长度。按照北半球的习惯，φ和δ都以北半球为正，南半球为负。由第46题答案知，该日乙地（φ= -23．5°）的白昼长度为11小时。因此，其半昼长为5．5小时，相应的半昼弧t = 82．5°（1小时对应的弧度为15°），所以有 cos 82．5° = - tg（-23．5°）×tgδ δ=16°42′，即在图中所示时间，太阳直射点的纬度是16°42′。若上海地区的纬度按31°12′N（一般资料提供的数据）计算的话，则有cost = -tg31°12′×tg16°42′。因此，该日上海地区半昼弧长度t = 100°28′，昼弧长200°56′，昼长为13小时24分。