日照图的判读与应用方法指导

2013-07-05 01:15
地理教学 2013年24期
关键词:极昼纬线经线

施 兵

(南通高等师范学校, 江苏 南通 226100)

日照图的判读一直是自然地理中的重点与难点,此类问题也一直困扰着空间思维较薄弱的同学。因为日照图的类型多样,图中隐含的信息较多,表现形式较灵活,且综合性较强,所以当学生面对一些比较新颖、不同视角的日照图时,常常感到无从下手。但日照图万变不离其宗,只要能够掌握日照图中存在的普遍规律,抓住其中的关键信息,问题是不难解决的。

一、日照图的类型

日照图有三种类型,常规型、变式型、旋转复合型。

二、日照图的判读与应用方法

1.确定南北极点

(1)在侧视图中,所有经线相交于南北两极,其中北侧(上侧)交点为北极,南侧(下侧)交点为南极。

(2)在俯视图中,若地球自转方向为逆时针,则经线的交会处为北极点;若地球自转方向为顺时针,则经线的交会处为南极点。

2.确定东西经和东西向

(1)以0°经线为基准,按地球自转方向划分东西经,向东至180°为东经,向西至180°为西经。

(2)顺地球自转方向,度数依次增大为东经度,减小为西经度。

(3)同为东经度,则经度值大的在东方;同为西经度,则经度值大的在西方。

(4)两地分别为东西经,则用两地东西经度之和的大小来辨认东西方位:首先选择劣弧段(两地间的经度差值小于180°的弧段),再按地球自转方向确定方位。

图1 常规日照图汇总

图2 变式日照图汇总

图3 旋转复合型日照图汇总

3.依据地球的自转方向确定晨线和昏线

(1)顺着地球自转方向,由夜半球向昼半球过渡的分界线为晨线;反之为昏线。

(2)晨昏圈始终平分地球(一半是昼,一半是夜)。晨昏圈所在平面始终与太阳光线垂直,且通过地心。

4.确定太阳直射点的位置

由于黄赤交角的存在,太阳直射点一年中在南北回归线之间来回移动。由于地球的自转,在一天中,太阳依次直射南北回归线之间的某一条纬线上的所有点。但在某个时刻,则只直射其中一点。直射点确定有一条规律:直射光线在黄道面上,由太阳中心直达地球中心,或者说太阳中心与地心的连线就是直射光线,其与地球表面的交点就是直射点。[1]

(1)确定直射点纬度

①日照图中,晨昏圈通常与某纬线相切(春秋分时,晨昏圈通过南北极点),切点的纬度和太阳直射点的纬度在数值上是互余的,即如果直射点的纬度为α,则切点的纬度为90°-α。

②晨昏线与地轴夹角的度数等于太阳直射点的纬度数,再根据太阳光线与晨昏线的垂直关系来确定太阳直射点的南北纬度。

(2)确定直射点的经度

①在日照图上直射点的经度是平分昼半球的经线所在经度。在常规侧视图上,昼半球最外侧的那条经线就是太阳直射的经线,其所在经度即为太阳直射点经度。在常规俯视图上,经线呈放射状直线,纬线为同心圆,在昼半球与太阳光线平行或重合的经线所在的经度,即为太阳直射点的经度。

②在无法直接找出直射点的经线时,可以设法推算出地方时为12点的经线,因为太阳直射点所在经线的地方时始终为12点。

5.日照图上有关日期、节气、时刻的判断与计算

在日照图上判断日期、节气、时刻,我们要学会二分二至日照图的判断,关注关键点(太阳直射点、晨昏线与赤道的交点、晨昏圈与纬线圈的切点等)、关键线(晨昏线、日界线等)、关键面(南北极圈内极昼和极夜范围的变化、南北半球昼夜长短的变化)。[2]详细内容如图4与表格[3]所示。

图4 二分二至日照图

① 根据极圈内极昼极夜现象,确定日期 如南极圈内全为极夜(北极圈内全为极昼)为6月22日前后,相反为12月22日前后;全球昼夜平分,极圈内无极昼极夜现象为3月21日前后或9月23日前后② 根据晨昏线与极圈、极点的关系,确定日期 晨昏线通过南北极点为二分日;晨昏线与极圈相切为二至日,如图1所示③ 根据太阳直射点所在纬线判断日期能直接读出日期或节气的是二分二至日的太阳光照图,如图1所示。当太阳直射点在北回归线上时为夏至,即6月22日前后;当太阳直射点在南回归线上时为冬至,即12月22日前后;当太阳直射点在赤道上时,为春分或秋分,即3月21日前后或9月23日前后④ 根据日界线的位置判断日期日界线即日期的分界线,主要有自然日界线(即0时或24时所在经线)和人为日界线(理论上的180。经线)。沿地球自转方向,越过0时所在经线日期加一天,越过180。经线日期减一天⑤ 利用晨昏线与赤道的交点,确定时间 晨线与赤道交点所在的经线为6点,昏线与赤道交点所在的经线为18点⑥ 正确找出太阳直射点所在的经度,确定时间 太阳直射点所在的经线为当地地方时12点⑦ 正确找出平分昼半球大部分或平分夜半球大部分的经线,确定时间平分昼半球大部分的经线为当地地方时12点,平分夜半球大部分的经线为当地地方时24点或0点⑧ 根据当地的地方时12点,确定昼夜情况 当地的地方时12点所在经线平分白昼⑨ 正确找出两条经线的经度差,确定时间差 根据两地的经度差可求出两条经线的时间差(15°→1小时,1°→4分钟)⑩ 利用晨昏圈与相切纬线的切点,确定时间 晨昏圈与极昼纬线的切点所在经线当地地方时为0点或24点;晨昏圈与极夜纬线的切点所在经线当地地方时为12点

6.计算日照图上某点昼夜长短与日出日落时间

(1)非极昼极夜某点的日出时间就是日照图上该点所在的经线圈与晨线交点的地方时;日落时间为该点所在纬线圈与昏线交点的地方时。

(2)某点的昼长或夜长时间,日照图上该点所在纬线圈被晨昏线划分的昼弧或夜弧部分所跨经度数,再按比例转化为时长。

7.地球上不同日期的范围

地球上,分隔日期的分界线有两条:一条是人为规定的国际日期变更线(180°经线);一条是地方为0时的经线。180°经线是固定的,而0时经线是自东向西移动的。

(1)当0°经线上为0时,180°经线上则为12时,全球新旧两日期各半。

(2)当0°经线为正午12时,180°经线上则为0时,全球只有一个日期。

(3)当0时经线在东时区时,新的一天占全球的范围小于前一日;当0时经线在西时区时,新的一天占全球的范围大于前一日。

(4)日期变更线以东比以西的地方日期晚一天,0时经线以东比以西的地方日期早一天。

(5)据180°经线上的地方时x推算新的一天占全球比例为x/24;旧的一天所占全球比例为(24-x)/24。

8.确定太阳升落方向和物体影子朝向

(1)地球自西向东自转,故太阳视运动的方向是东升西落。赤道地区,太阳每天直升直落(如图5)。极点极昼时,太阳始终在地平线上方一定高度运行,其地平高度即太阳直射的纬度(如图6);极圈内(除极点外)极昼时,太阳始终在地平线上方,但有最高点和最低点(如图7)。南北半球其他地区,当太阳直射北半球时,太阳东北升、西北落;直射南半球时,太阳东南升、西南落;春秋分日,太阳正东升、正西落(如图8,以北半球为例)。[4]正午太阳位于正南或正北方,具体由所处纬度与太阳直射点纬度关系决定。

图8 北半球某地二分二至太阳运行路线图

图7 北极圈附近地区极昼时太阳运行路线图

图6 北极点极昼时太阳运行路线图

图5 赤道地区二分二至太阳运行路线图

(2)物体影子的方向与太阳的位置相反,影长与太阳高度成反比。

[1] 郭春荣.挖掘隐性信息突破日照图难点[J].新高考●高三政史地,2009,(6):125-126.

[2] 王平格.日照图常见的考查形式与判读技巧[J].中学政史地●高中文综,2009,(7):80-84.

[3] 丁生军.如何掌握日照图上的常见考点[J].试题与研究,2005,(19):33-35.

[4] 金祖孟,陈自悟.地球概论(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1999.

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