关于“正午太阳高度”和“昼夜长短”的一点补白

刘玉成

中国画博大精深的表现之一便是留白，唯有艺术大师才敢于留白和善于留白，也唯有懂画的人才能于无物处观波涛。

现行的中学地理课本的编者，正是留白高手，比如在处理“正午太阳高度”和“昼夜长短”这两个知识点时，他们一方面有效地化解了难点以利于中学生掌握，另一方面又没有将知识点说尽道死，而是像中国画的留白一样给我们留下发挥和成长的空间。既然如此，下面我就不揣冒昧地谈一谈对“正午太阳高度”和“昼夜长短”这两个知识的理解。

老师在利用教材讲全球正午太阳高度角变化的规律时，提到正午太阳高度角由太阳直射点向南北两极逐渐减小，当每年6月22日夏至日这一天时，太阳直射点处在北回归线上，当天北回归线上各点的正午太阳高度角为90°，是全球正午太阳高度角的极大值，那么当天的太阳高度角的极小值又在什么地方呢？

有些学生可能会随口答：“每年6月22日夏至日，全球正午太阳高度角，由北回归线向南北两极递减。”这一答案从整体思路上看，貌似是对连续不断的规律性描述，也许是对的。但学生没有用极值的方法思考问题，此时正午太阳高度角的极小值并不在南北极点上，经计算北极点正午太阳高度角为23°26ˊ，而南极点处于极夜范围的中心点位置，南极又怎么可能有正午太阳高度呢？

当同学们再次仔细观察课本中6月22日夏至日太阳照射地球的剖面图时，就不难发现极小值点分别出现在南极圈的近日点上和北极圈的远日点上。因此，关于前述问题的回答应是：“夏至日，全球正午太阳高度角的变化规律是，从北回归线处分别向北极圈的远日点和南极圈的近日点逐渐递减。”那么，冬至日太阳高度角的变化规律是什么呢？同理，这便不难掌握。可见仔细读图和运用极值方法，是何等重要。

还需提示一下，每年6月22日夏至日，赤道至南极点之间地区的正午太阳高度角，达到全年的极小值，北回归线至北极点之间地区的正午太阳高度角，达到全年的极大值；而北回归线到赤道之间地区的正午太阳高度角，既不是全年的极大值，又不是全年的极小值，因为只有当太阳直射（两次）该地区和直射回归线的时候，该地区正午太阳高度角才分别达到全年极大值（两次）和极小值。

下面再简单谈谈昼夜长短的规律。地球上昼夜长短的变化规律，可分为空间变化规律和时间变化规律。

空间变化规律：我通过读图分析总结出，当太阳直射在北半球时，北半球各纬度的昼长大于夜长，由赤道向北昼长越来越长，在北极点附近出现极昼现象，此时南半球各纬度的昼长小于夜長，由赤道向南昼长越来越短，在南极点附近出现极夜现象；当太阳直射在南半球时，则反之。

时间变化规律：我通过老师课堂多媒体演示得出结论，当太阳直射点向北移动时，北半球各纬度昼长越来越长，而此时南半球各纬度昼长越来越短；当太阳直射点向南移动时，则反之。当12月22日冬至日来临时，通过读图或空间想象可以找到全球白昼极大值（黑夜极小值）出现在南极圈上，而白昼极小值（黑夜极大值）出现在北极圈上。运用极值方法可概括出，此时全球昼夜长短空间分布规律为：从南极圈到北极圈昼长逐渐缩小，夜时逐渐增加；北极圈以北出现极夜现象，南极圈以南出现极昼现象；北半球出现全年的白昼极小值，黑夜的极大值，南半球的情况相反；赤道全年昼夜等长。

上述关于昼夜长短变化规律的概括，正是受到课本对南北半球分段总结的启发而得出的，关键是抓极值。当确定某一地点或一定区域范围后，我们就可讨论它一年四季的变化规律。如北京从前一年的夏至日6月22日到冬至日12月22日，白昼时间逐渐递减；由冬至日12月22日再到下一年的夏至日6月22日，白昼时间逐渐增加。又如9月23日到12月22日之间，北极圈内极夜范围逐渐扩大，9月23日极夜范围理论上为半个圆点，12月22日极夜范围扩展到北极圈以北全部地区，达到全年极大值。

有留白，便有补白。留白体现了智慧，更展示了境界，而对留白加以想象、二次创作，则需要一定的胆识，更需要得到宽容和关爱。

指导老师：东台市唐洋中学 吴祥华