光照图中的三线关系

王成勇

地球运动的光照图，类型多样、图形多变。随着命题视角不断变化，光照图的考查，出现了由侧视图向俯视图，由完整图向局部图，由具体、直观图向简洁、抽象图演变的态势。但无论图形如何变化，抓住光照图的基本原理是解答此类题目的关键。三线光照图是光照图中常见图形，它是一种源于基本光照，却又较为抽象的图形。光照图中的“三线”即经线、纬线和晨昏线，理顺这三线的关系，就能顺藤摸瓜捕捉图中信息。从而顺利完成解题任务。

一、基本图形（一）

图1是常见的三线光照图，图中m、n、l分别表示纬线、经线和晨昏线。

1.图形来源

将此基本图形回归到原始图形中，了解其来龙去脉，有利于理解基本图形中各线条的关系。可以把基本图（图1）理解为地球光照图（墨卡托投影）中的一部分（图2）。

2.图形信息获取

基本图形（一）中因晨昏线有倾斜方向，故有晨、昏线之别，可细分成以下四种图形（A-D），在此基础上可添加太阳光线。在完成以上信息的延伸后，可对基本图形（一）进一步解读出以下信息（图3）。

☆太阳直射点的纬度

通过三线的关系可确定太阳直射点所在半球（因为太阳光线始终与晨昏线垂直），并依据经线与晨昏线的夹角确定直射纬度。A、 B、C、D四幅图中太阳直射的纬度分别是：θ°S、θ°N、θ°S、θ°N。

☆n经线的时间

若m为赤道，则n所在经线的时间为6时（A、D图）和18时（B、C图）。

若m为北半球某纬线，A图中太阳直射南半球，北半球为冬季，日出时间迟于6时；同理，B图中太阳直射北半球，北半球为夏季，日落时间迟于18时；C图为北半球冬季，日落时间应早于18时；D图为北半球夏季，日出应早于6时。若m为南半球某纬线，具体时间可类推。

☆θ角的大小及变化

随着太阳直射点的季节移动，晨昏线将在l与l′之间转动（图4），其与经线的夹角也随之变化，θ值的变化在0°～23°26′之间，晨昏线与经线夹角的变化幅度为46°52′。

3.精典试题解析

例1：20°W和160°E经线是东、西半球分界线。图5中甲、丙在晨线上，此时地球位于远日点附近，据此回答（1）～（2）题。（双选）

（1）该时刻太阳直射点的位置在：

A.南半球 B.北半球 C.东半球 D.西半球

（2）对图中此时甲、乙、丙、丁各地情况叙述正确的是：

A.甲地白昼时间比乙地长

B.甲地正午太阳高度角可达90°

C.各地夜长乙>丙>丁

D.各地日出先后顺序是甲、乙、丙

解析：这是一组典型的通过对三线光照图的判读获取太阳直射点相关信息的试题，考查学生对地球运动地理意义的理解与掌握。涉及晨昏线、近日点与远日点、太阳直射点、正午太阳高度角、昼夜长短等知识。

此图中经线、纬线、晨昏线三线关系明显，依据信息可补画出处于夜半球的区域（图6）、太阳光照射方向并可推算出丙地的时间（即160°E地方时为6时），由此可推出太阳直射点的经度位置为110°W，太阳直射北半球，越向北昼越长，越向南夜越长。在此基础上其它各题便不难解答。

4.变式图

例2：图7中a是经线，Q点为晨昏线与该经线的交点。读图完成（1）～（2）题。

（1）若Q地的地方时为5时30分，则Q地所处位置和月份可能是：

A.北半球、10月 B.南半球、5月

C.北半球、5月 D.南半球、8月

（2）一年之内每天同一时刻（6时、18时除外），Q点在该经线上：

A.密集分布于南北回归线之间

B.均匀分布于整条经线

C.密集分布于南北极圈之间

D.集中分布于南北两个区间

解析：此光照图表面上看只有一条经线即a线，其实隐藏了纬线、晨昏线，是三线光照图的变式图。把纬线和晨昏线补上回归到三线光照图，本题中的晨昏线具有不确定性，当视题干的具体条件而定。

第（1）题：Q点地方时为5：30，说明Q点处于日出，是晨线与该经线交点，且昼大于夜，当地为夏半年，依据题可还原成图8、图9两幅图，图8中太阳直射南半球，则Q地在南半球且该地为夏季，同样图9中太阳直射北半球，则Q地在北半球且该地为夏季，所以C最符合。

第（2）题：依据题目可绘制成图10，L1代表夏至日时的晨线，Q1为此时晨线与某经线的交点，L2代表冬至日时的晨线，Q2为此时晨线与某经线的交点。交点位置改变是由晨线发生摆动造成的结果。假定一年之内每天同一时刻就是a经线的时刻，则Q1、Q2必须在经线a上移动。由图可知，在年变化中，当北半球为夏半年时，Q在北半球a经线上即Q1以北一段部分；当北半球为冬半年时，Q位于南半球中的a经线上即Q2以南一段部分。因而，Q点空间规律应集中分布于南北两个区间。

题目中强调6时、18时除外，则其它时间晨昏线与经线的交点至少不可能出现在赤道上。且时间越接近12时或0时，其移动范围越小，在12时和0时，晨昏线与经线的交点移动范围就在极圈与极点之间。答案选D。

5.原创训练

例3：第二批撤离也门的中国公民，乘坐“潍坊号”护卫舰于当地时间（东3区）2015年3月31日5时30分平安抵达吉布提港（图11），读图完成（1）～（2）题。

（1）图中正确表示该时刻晨线的是：

A.L1 B.L2 C.L3 D.L4

（2）一年中，荷台达与吉布提两地始终不可能相同的是：

A.正午太阳高度 B.自转线速度

C.昼夜长短 D.日出方位角

二、基本图形（二）

图12是另一种常见的三线关系光照图，图中m、n、l分别表示纬线、经线和晨昏线。

1.图形来源

图12初看非常抽象，其空间概念不易形成，事实上，三线图是在特定角度观察地球而产生的光照图，基本图形（二）回归到原始图形（图13）中，便不难理解。

2.图形信息获取

基本图形（二）中因图示地区的所在半球位置和极地地区出现极昼极夜现象的不同，此基本图又可细分成以下四种图形，如图14（A-D），在此基础上可添加极点位置和用阴影表示夜半球部分。在完成以上信息的延伸后，可对基本图形（二）进一步解读出以下信息。

☆太阳直射点的纬度

A—D四幅图分别表示北极地区出现极昼、北极地区出现极夜、南极地区出现极昼、南极地区出现极夜。m纬线刚好出现极昼极夜，则太阳直射纬度为A：（90°-m°）N、B：（90°-m°）S、C：（90°-m°）S、D：（90°-m°）N，并且m≥66°34′。

☆n经线的时间

n经线为晨昏线与纬线相切的切点所在经线，则n经线的时间必定是12时或0（24）时。若极地地区出现极夜，则n经线地分时为12时如B、D图；若极地地区出现极昼，则n经线地分时为0（或24）时如A、C图。

3.精典试题解析

例4：图15中①为纬线，晨昏线②上D点的纬度值最大，A点地方时的小时数比C点小6，经线BD为45°E。读后回答（1）～（2）题。

（1）该日，B点的夜长为：

A.6小时 B.16小时 C.18小时 D.8小时

（2）此时新的一天范围占全球的比例大约为：

A.5/7 B.7/8 C.7/12 D.1/8

解析：根据题中信息“晨昏线②上D点的纬度值最大”，可知D点为晨昏线与某一纬线的切点，其所在经线45°E的地方时为12时或0时（24时）；在此基础上再根据“A点地方时的小时数比C点小6”，确定45°E的地方时为12小时，用阴影补画出夜半球部分，此时，本题的图形就回归到基本图形（二）中（图16）。C点的地方时为15时，A点地方时为9时，B点昼长为6小时，夜长为18小时。第（1）题便不难解答。

第（2）题，根据第（1）题的分析结果，45°E的地方时为12时，可算出135°W经线的地方时为0时或24时，为自然日期分界线，进而可确定新一天范围为135°W向东至180°，大致跨315°，占全球的比例大约为7/8。

参考答案：（1）C （2）B

4.变式图

例5：假设从空中R点看到地表的纬线m和晨昏线n如图17所示。R点在地表的垂直投影为S。据此完成（1）～（2）题。

（1）S地的纬度：

A.与M地相同 B.介于M、N两地之间

C.高于N地 D.低于M地

（2）如果在位于大陆上的N地看见太阳正在落下，则这一时期：

A.S地的白昼比N地长

B.美国加利福尼亚州火险等级高

C.巴西东南部正值雨季

D.长江口附近海水盐度处于高值期

解析：本题是三线光照图的又一变式图，由于观察者的位置不同，纬线变成了直线，说明视线与地轴垂直，由题意可以转绘出图18，其中左图为观察者的位置图，右图为三线光照图。

第（1）题，纬线m是条直线，那应该从纬线m纬线圈所在的平面上看下去，故S地的纬度应低于M地和N地（见图18）。

第（2）题，由题干“如果在位于大陆上的N地看见太阳正在落下”，则N地为昏线，夜半球阴影如图18所示。显见，此时为北半球夏半年，这是解答本题的关键。其它各选项的季节必须与这一季节相符。

参考答案：（1）D （2）B

5.原创训练

例6：图19中，m为纬线，n为晨昏线，B点的地方时为3时，此时：

A.m纬线上出现极昼

B.B点为昏线

C.A点地方时为12点

D.北半球为夏季

光照图的判读是地理学科的重点和难点知识，对学生的空间概念要求很高，善于将抽象的光照图转绘成直观的光照图，将局部光照图还原到全球光照图中去，就能化繁为简，逐步培养自己的空间观。对基本光照图的分析归类，便于理解地球运动的基本规律，在解题过程中能起到事半功倍的效果。