活用對稱規(guī)律突破晝夜長短相關(guān)問題

江蘇省南京市雨花臺中學(xué)（210012） 杜家偉

活用對稱規(guī)律突破晝夜長短相關(guān)問題

江蘇省南京市雨花臺中學(xué)（210012） 杜家偉

晝夜長短的分布與變化是地球公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的重要地理意義之一，在高中地理教學(xué)中既是重點也是難點，而且也是高考重點考查內(nèi)容之一。此類題目能夠考查學(xué)生獲取和解讀地理信息以及調(diào)動運用地理知識的能力，對地理思維要求較高，試題具有較高的區(qū)分度。因此，在高三復(fù)習(xí)備考中應(yīng)予以特別重視，特別是晝夜長短中有很多有趣的對稱現(xiàn)象，理解和掌握這些對稱規(guī)律對于培養(yǎng)學(xué)生地理思維能力，迅速找到解題突破口，提升解題效率十分關(guān)鍵。

一、緯度對稱規(guī)律

規(guī)律1. 晝夜長短的變化幅度關(guān)于赤道對稱分布。

赤道地區(qū)全年晝夜平分，晝夜等長為12小時，則年變化幅度為0小時；極圈內(nèi)（66.5°～90°）晝最長為24小時，晝最短為0小時，年變化幅度為24小時。緯度越高，晝夜長短的變化幅度越大。運用此規(guī)律可以依據(jù)晝夜長短的變化幅度推測緯度的高低。

規(guī)律2. 緯度關(guān)于赤道對稱，則晝夜長短相反。

緯度關(guān)于赤道對稱即分別位于南北半球同緯度兩地。如圖1所示。

圖1

A、B緯度數(shù)相同且分屬南北不同半球。任一時間A地的晝長時間等于B地的夜長時間，A地的夜長時間等于B地的晝長時間。

此規(guī)律用于南北不同半球同緯度地區(qū)晝夜長短判斷。

二、時間對稱規(guī)律

規(guī)律3. 日出、日落地方時關(guān)于正午對稱的規(guī)律。

如圖2所示。此規(guī)律適用于在日出地方時、日落地方時、晝長三個參數(shù)的相互推算。

圖2

具體可以衍生出以下公式，可根據(jù)具體情況選用相應(yīng)公式。

①晝長=日落時間-日出時間（地方時或統(tǒng)一使用的時間）

②晝長＝(12-日出時間)×2＝(日落時間-12)×2

③日出地方時=12 - 晝長/2

④日落地方時=12 + 晝長/2

規(guī)律4. 兩日期關(guān)于二分日對稱規(guī)律。

如圖3所示太陽直射點回歸運動示意圖中，①點和②點，③點和④點，⑤點和⑥點三組的太陽直射點緯度都分別關(guān)于赤道對稱。亦即兩日期大致關(guān)于春分日或秋分日對稱。

圖3

圖4、圖5示意①時和②時的地球太陽光照圖，以北回歸線為例，兩個時間晝長一半的和為12小時，則北回歸線在兩個時間晝長之和為24小時。此規(guī)律推廣到其他任一緯度也適用。規(guī)律可簡單概括為：兩日期關(guān)于二分日對稱，則任一緯度在此兩日晝長之和為24小時。

圖4

圖5

規(guī)律5：兩日期關(guān)于二至日對稱規(guī)律。

如圖6中①和②，③和④所示，兩組日期大致關(guān)于二至日對稱，即太陽直射點大致位于同緯度，則同緯度地區(qū)晝夜長短相同。例如：一年中，太陽直射北緯8°有兩天，大致在4月21日和8月23日，這兩日太陽直射點關(guān)于夏至對稱，則同一緯度地區(qū)在這兩日的晝夜長短相同。再比如知道某地5月22日的晝長，就可以大致推算出與該地7月22日前后的晝長相等。規(guī)律可簡單概括為：兩日期關(guān)于二至日對稱，則任一緯度在此兩日晝夜長短相等。

圖6

下面舉例加以應(yīng)用說明：

例1.（2013無錫高三一模，1．2）下表表示四地一年中晝長最大差值，據(jù)此回答1～2題。

1.四地按緯度由高到低的排列，正確的是

A.①③④② B.③②①④

C.②④①③ D.④③①②

2.④地的最短晝長為

A.8小時31分 B.9小時9分

C.10小時42分 D.11小時22分

解析：第1小題，晝長最大差值即反映晝夜長短的變化幅度，根據(jù)規(guī)律1可以較快得出正確選項C。

第2小題，一年中晝長最大和最小值應(yīng)出現(xiàn)在二至日，即如圖3中③④兩時。根據(jù)規(guī)律4，兩日期關(guān)于二分日對稱，則任一緯度在此兩日晝長之和為24小時?？裳杆俚梅匠倘缦拢?/p>

這樣已知兩數(shù)和及兩數(shù)差，求兩數(shù)大小就十分容易了，問題便迎刃而解，很容易得出最短晝長為9小時9分，正確選項為B。

例2.（2013南京、鹽城高三一模，3）圖7是一位驢友在別德馬（64°W，40°30′S）拍攝的景觀圖片，這一天，北京的晝長大約是

圖7

A.10小時 B.11小時 C.13小時 D.14小時

解析：本題呈現(xiàn)旅游生活中的現(xiàn)實情境，根據(jù)圖片拍攝的北京時間，結(jié)合別德馬當(dāng)?shù)亟?jīng)度，容易精確計算得出圖片拍攝的地方時為7時，可進(jìn)一步判斷該圖片是日出時景觀圖片。已知日出地方時，根據(jù)規(guī)律3中公式②，即晝長＝(12-日出時間)×2，容易得出晝長為(12-7)×2＝10小時。

北京和別德馬（64°W，40°30′S）緯度大體相當(dāng)，根據(jù)規(guī)律2，緯度關(guān)于赤道對稱，則晝夜長短相反。容易得出北京的晝長大約是14小時。正確選項D。

例3.（2012山東文綜卷，6）某科考隊結(jié)束了兩個月的海上考察，于4月21日返回到P地。圖8為P地所在區(qū)域當(dāng)日某時地面形勢圖。科考隊出發(fā)日P地晝長為11小時，返回到P地時，P地當(dāng)日的晝長約為

圖8

A．10小時 B．11小時 C．13小時 D．14小時

解析：由題干材料“歷時兩個月的考察”及“4月21日返回”，可推知2月21日出發(fā)，2月21日和4月21日太陽直射點正好關(guān)于赤道（春分日）對稱（如圖9所示），根據(jù)規(guī)律4，因此P地這2天的晝長和應(yīng)為24小時。故選擇C選項。

圖9

例4.（2008山東文綜卷，7）下列日期中，與2008年奧運會開幕日那天（8月8日）北京的晝長最接近的是

A．奧運圣火火種在希臘雅典采集的那天（3月25日）

B．奧運圣火登上珠穆朗瑪峰峰頂?shù)哪翘欤?月8日）

C．奧運圣火傳遞至協(xié)辦城市青島的那天（7月24日）

D．奧運圣火在國家體育場緩緩滅的那天（8月24日）

解析：根據(jù)規(guī)律5，某地晝長相等的兩天的日期應(yīng)是距夏至日（冬至日）的時間間隔相等，8月8日距夏至日約一個半月，與其晝長相等的另一天在夏至日前約一個半月，5月8日比較接近。故選擇B。

例5.（2006年文綜全國卷Ⅱ，5）圖10四條曲線分別示意四地3月21日到6月30日的日出時間，8月23日②地的晝長約為

圖10

A．24小時 B．22小時 C．20小時 D．18小時

解析：根據(jù)規(guī)律5，②地8月23日的晝長應(yīng)等于4月21日的晝長。欲求4月21日的晝長，需先找其日出時間。從圖中可讀出4月21日的日出時間大約是2：00，根據(jù)規(guī)律3，故其晝長應(yīng)為：（12-2）×2=20（小時）。答案為C。

通過以上實例應(yīng)用，只要我們正確厘清晝夜長短的緯度和時間的對稱規(guī)律，靈活應(yīng)用各規(guī)律，就能快速正確地解決晝夜長短有關(guān)問題。

圖12

33.根據(jù)年平均氣溫分布狀況，將青海省劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個溫度區(qū)。三區(qū)年平均氣溫相比

A．Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ B．Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ

C．Ⅰ＜Ⅱ，Ⅱ＞Ⅲ D．Ⅰ＞Ⅱ，Ⅱ＜Ⅲ

答案：C

對該題的一般分析：通過經(jīng)緯網(wǎng)進(jìn)行空間定位，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個溫度區(qū)分別是青藏高原、柴達(dá)木盆地、祁連山脈，所以選C項。

對該題的特殊解析：青藏高原由于海拔較高，氣溫較低，所以往往選擇河谷地帶作為農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)（河谷地帶熱量條件相對較好），即河谷農(nóng)業(yè)。而居民點的多寡往往與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展程度相聯(lián)系，農(nóng)業(yè)的條件越好，即河谷低地較多，居民點也會較多，因此可以依據(jù)圖中居民點的數(shù)量來推理三個溫度區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展條件（主要是熱量）的優(yōu)劣。Ⅱ溫度區(qū)居民點最多，Ⅰ、 Ⅲ均較少，故選擇C項。

在高考復(fù)習(xí)時為了讓學(xué)生熟悉空間定位，不少教師要求學(xué)生花很多時間“背”地圖，這不但誤導(dǎo)學(xué)生的高考復(fù)習(xí)方向，增加了學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，而且一旦考場上學(xué)生無法定位往往就會氣餒而放棄該題。事實上，高考地理所呈現(xiàn)出的各種信息都是有用的地理信息，這些信息都是相互關(guān)聯(lián)的，是解題最主要的線索。因此，在復(fù)習(xí)方向上，考生要注重大尺度區(qū)域（如我國季風(fēng)區(qū)與非季風(fēng)的分界線）的認(rèn)知，構(gòu)建“心理地圖”，淡化微觀區(qū)域的記誦；在考試技巧上，考生在解題時，要用整體性的視角處理問題即地理環(huán)境的各個要素是相互聯(lián)系的有機整體，大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈以及人類的生產(chǎn)生活圈都會互相聯(lián)系，互相影響（如本題中，地形的不同必然導(dǎo)致熱量條件存在差異，進(jìn)而影響了農(nóng)業(yè)發(fā)展）。