浅析“地球运动”中的易混知识

2013-05-17 03:07陈军
考试·综合 2013年7期
关键词:昼长北半球纬度

陈军

摘要: 地球运动这一部分知识,虽然在近几年的高考中占的比例有所下降,但仍然是区分考生得分的标志,一直是困扰学生的难点。如何破解这部分知识?本人经过长期的教学实践对地球运动中的易混概念、规律作了一些分析,以帮助学生理解和掌握,从而提高学习成绩。

关键词: 地球运动;昼夜交替;时区;北京时间;太阳高度;季节;季度

中图分类号:G633.55 文献标识码:B 文章编号:1006-5962(2013)07-0145-01

地球运动这一部分知识,虽然在近几年的高考中占的比例有所下降,但仍然是区分考生得分的标志,一直是困扰学生的难点。如何破解这部分知识?本人经过长期的教学实践对地球运动中的易混概念、规律作了一些分析,以帮助学生理解和掌握,从而提高学习成绩。

1昼夜现象和昼夜交替变化

地球是一个不发光、不透明的球体。任意时刻地球总是有一半对着太阳,另一半背着太阳。对着太阳的一半是白昼,称为昼半球;背着太阳的一半是黑夜,称为夜半球。昼夜的分界线是晨昏线(圈)。因此昼夜现象与地球本身的性质有关,是一个静态的现象。

地球不停地自西向东自转引起晨昏线的自东向西运动,昼半球逐渐变成夜半球,夜半球逐渐进入昼半球,导致昼夜交替变化。昼夜交替的周期是一个太阳日(24小时)。假若地球不自转,昼夜交替现象依然处在,周期是一个回归年。昼夜交替变化与地球的运动有关,是一个动态的现象。

2昼夜长短和昼夜长短的变化

晨昏线把纬线圈分为昼弧与夜弧两部分,昼弧的长度即是昼长,夜弧的长度即是夜长,昼长加夜长等于24时。太阳直射北半球时,北半球各纬度的昼长大于夜长,而且纬度越高昼越长夜越短,南半球正好与北半球相反;太阳直射南半球时,北半球各纬度的昼长小于夜长,而且纬度越高昼越短,夜越长,南半球与之相反;太阳直射赤道时,全球昼夜等长。昼夜长短是某一纬度同一天的昼与夜的比较,太阳直射那个半球时,哪个半球某一纬度同一天的昼长就大于夜长。

由于黄赤交角的存在,引起太阳直射点在南北回归线之间来回移动。除赤道外其他各纬度昼长和夜长随着太阳直射点的移动而变化,夏至到冬至太阳直射点由北回归线向南运动,北半球昼长逐渐变短,夜长逐渐变长;冬至到第二年夏至太阳直射点由南向北运动,北半球昼长逐渐变长,夜长逐渐变短,夏至北半球昼长达到一年最大值,夜长达到一年最小值;冬至日北半球昼长达到一年最小值,夜长达到一年最大值。昼夜长短的变化是不同日期的昼长或夜长比较而言,纬度越高昼夜长短的变化幅度越大。

3时间计算的"东加西减"和过日界线的日期的"东减西加"

地球自西向东自转,在同一纬度地区,相对来说,东边的地点比西边的地点先看见日出。这样东边的地点比西边的地点时间要早,同一时刻东边的数值较大,所以地方时或区时的计算遵循"东加西减"。

日界线是人为规定的一条"今天"和"昨天"的分界线,与180°经线不完全吻合,日界线东侧是旧一天的结束,日界线西侧是新一天的开始。东十二区比西十二区整整早24小时,即日界线东边比日界线西边晚一天。自西向东过日界线日期减一天,自东向西过日界线日期加一天,这就是过日界线的日期的"东减西加"。

4北京时间和北京的时间

北京时间指的是北京所在东八区的区时,每个时区的区时就是该时区中央经线的地方时,东八区的中央经线是120°E,所以北京时间也就是120°E的地方时。北京的时间指的是北京所在地的地方时,北京所处的位置大约在116°E附近,北京的时间就指的是116°E的地方时,比北京时间晚16分钟。北京地区一天中正午12点太阳高度最大,这个12点指的是北京的地方时。

5太阳高度和正午太阳高度

太阳光线与地平面的夹角叫太阳高度角,简称太阳高度。同一时刻太阳高度由直射点向四周逐渐递减,直射点的太阳高度为90°,晨昏线上太阳高度为0°,昼半球太阳高度大于0°,夜半球太阳高度小于0°。一天中日出到正午的太阳高度由0°逐渐增大,正午达到最大值,然后逐渐减小,日落时为太阳高度0°。

一天中太阳高度最大值出现在正午,称为正午太阳高度。同一时刻正午太阳高度由直射点沿直射的经线向南北两侧递减;同一天同一条纬线上的正午太阳高度相同。因此一天中正午太阳高度由直射点所在的纬线向南北两侧递减。例如夏至正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。正午太阳高度关于直射点所在的纬线具有对称性,即到直射点所在的纬线距离相等的纬线同一天正午太阳高度是相等的。

6一年中最大昼长的范围和正午太阳高度最大的范围

夏至日太阳直射在北回归线上,北半球各纬度昼长达到一年中的最大值,纬度越高昼长越大,北极圈及其以北的地区出现极昼,昼长达24小时。夏至日太阳直射北回归线,北回归线及其以北的地区这一天距离北回归线最近,正午太阳高度达到一年中最大值。

冬至日太阳直射在南回归线上,北半球各纬度昼长达一年中最小值纬度越高昼越短,北极圈及其以北出现极夜,夜长达24小。冬至日北半球各纬度距离南回归线最远,正午太阳高度达到一年中最小值。

夏至日,赤道到北回归线之间正午太阳高度没有达到一年中的最大值,只有太阳直射时,正午太阳高度才达到最大值为90°。

7季节和季度

我们通常所说季节指的是气候四季,以北半球为例,3月、4月、5月为春季,6月、7月、8月为夏季,9月、10月、11月为秋季,12月、1月、2月为冬季,南半球的季节正好与之相反。

一年分为四个季度,1月、2月、3月为第一季度,4月、5月、6月为第二季度,7月、8月、9月为第三季度,10月、11月、12月为第四季度。季度的划分南北半球通用,季节与季度月份的划分不吻合。

地球运动这一章节是高中地理学科中很难的内容,也就是"地理是文科中的理科"中的理科部分,它会运用到宇宙学和地球物理学中的一些知识,同时还需要数学运算,空间变换的概念。

要学好这一部分内容其实也不难,只要熟练掌握地球运动的一些基础知识,结合日常的生活经验,多注意观察和思考,并能建立简单的模型,应用基础的数学知识即能学会。

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