借助一组试题理解地球运动过程

张曼青

地理过程反映了地理事物和地理现象随时间推移而出现的动态变化过程。地球运动过程包括地球自转运动过程和地球公转运动过程。这部分内容特别抽象，是高中地理学科中的重难点部分，同学们对该部分内容理解起来有很大的难度。有关地球公转运动过程试题，结合某区域图文材料考查由太阳直射点的回归运动引起的昼夜长短及正午太阳高度变化等现象。在解答有关地球公转运动过程试题的时候，同学们一定要注意调用相关的地理原理和地理规律，结合试题中的文字和图表信息进行分析推理。下面笔者借助一组试题来帮助同学们理解地球运动过程。

【例】某日，小李在某地（40°N，110°E）广场游玩时，发现广场平面图中的指向标模糊不清（图a）。他通过观测广场石柱影子的长度和方向（图b），确定了平面图的指向标。据此完成1～3题。

1.该广场平面图的指向标应该是图c中的（  ）

A.①B.②C.③D.④

2.一周后的相同时刻，小李再次测量发现该石柱的影长变长，则第二次观测日期可能在（  ）

A.2月16日前后B.5月8日前后

C.8月20日前后D.11月10日前后

解析：该题组考查地球自转运动过程和地球公转运动过程。第1题，考查地球自转运动过程，要求同学们根据地球自转运动知识（地方时的计算等知识）来确定方向。第2题，考查地球公转运动过程，要求同学们根据地球公转运动知识（太阳高度变化规律等知识）来确定时间。

第1题，由题意可知，该地经度为东经110°，图b中显示北京时间12：10，该地广场石柱影子的长度和方向情况。由该地经度和北京时间12：10这些信息，可以计算出该地的地方时。北京时间为东经120°的地方时，该地与东经120°之间的经度差为：120°-110°=10°。由此可计算出两地相差的时间为40分，故该地地方时为11：30。该地地方时12：00为该地正午，这时太阳位于该地正南方。因此，该地11：30的时候，太阳还没有到该地正南方，这时太阳应位于南偏东方向。由影子方向與太阳方向正好相反可知，石柱的影子应位于北偏西方向。下面就应该确定正北方向了。

图c中①指向标指示的正北方向与石柱影子方向重合，所以①指向标指示方向错误，同学们可以首先排除选项A。④指向标指示的正北方向与石柱影子方向之间夹角太大，石柱影子位于北偏西方向，应该与正北方向之间的夹角较小。所以④指向标指示方向错误，同学们可以排除选项D。现在就只剩下指向标②和③了，我们先来分析一下③指向标。如果③指向标指示正北方向，那么根据“上北下南，左西右东”的原则，石柱影子朝向为北偏东方向，故③指向标指示方向错误。如果②指向标指示正北方向，那么根据“上北下南，左西右东”的原则，石柱影子朝向为北偏西方向，正好相符。故②指向标指示方向正确。正确答案为选项B。

解答第2题之前，同学们应该先明白这样的道理：物体的高度一定时，影子长短与太阳高度相关，太阳高度越大，影子长度越短，太阳高度越小，影子长度越长。正午时刻是一天中影子长度最短的时刻。一周后相同时刻，石柱影子长度变长，说明一周后同一时刻太阳高度变小。由题意可知，该地纬度为北纬40°，位于北回归线以北地区。太阳直射点往北移动时，北回归线以北地区太阳高度变大。太阳直射点往南移动时，北回归线以北地区太阳高度变小。与一周前相比，同一时刻的石柱影长变长，太阳高度变小，说明太阳直射点往南移动。2月16日前后，为太阳直射点从南回归线向北移动经过的日期。5月8日前后，为太阳直射点从赤道向北移动经过的日期。因此，可以首先排除选项A和选项B。石柱高度为6.6米，第一次观测时，石柱影长为3.2米，由此可知第一次观测当日正午太阳高度大于60°。当地位于北纬40°，太阳直射点位于赤道时，该地正午太阳高度为50°，由此可知第一次观测当日，太阳直射点位于北半球。因此，第二次观测日期可能为8月20日前后。故正确答案为选项C。