高中地球運動部分太陽直射點移動的教學探索

梁修嚴

摘 要：高中地理必修模塊——第一單元《行星地球》第三節(jié)地球運動一節(jié)，是整個必修模塊中的重點和難點。根據我的教學體會，關于太陽直射點的移動的教學需從三個角度去引導學生進行探討，加深理解。

關鍵詞：太陽直射點 疊加運動 回歸運動 日運動現(xiàn)象

中圖分類號：G6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（c）-0189-02

1 公轉下的太陽直射點移動

我們知道地球的繞日公轉，其基本特點有：方向自西向東、真正周期1恒星年、公轉過程中地軸始終保持與黃道面66°34′的夾角等。如圖1，這幅圖是高中地理教材中的基本示意圖，在我們的教輔材料和習題中也是十分常見的示意圖。

大家仔細觀察、思考一下，若我們假設地球只有繞太陽公轉而不自轉，即由A處（夏至點）依次向B處（秋分點）、向C處（冬至點）、向D處（春分點）移動，再回到A處（夏至點）自西向東公轉。在此公轉過程中，太陽直射點在地球表面的移動，依次由圖中A處地球右側P點向東移至地球背面B處、向東移至C處地球左側E點，又向東移至D處地球正面，最后又向東回到A處右側P點，即形成了太陽直射點在南北回歸線之間的回歸運動，周期365日5時48分46秒（回歸年）。因地球自西向東公轉，故直射點在地球表面上，也是自西向東，嚴格地說是由西北向東南，后又由西南向東北方向移動。這一點應發(fā)揮空間想像，若借助地球儀來演示就更直觀了。不過此種假設條件下，一年中直射點在地球表面的移動也就只有一圈。直射點是在南北回歸線間回歸運動一次，其軌道相當于黃道與地球表面的交線。一年中晝夜交替也只有一次。

太陽直射點在南北回歸線之間的這種往返運動，是學習地球運動的基本知識點，在此基礎上還有許多變式示意圖。

這幅圖讓學生易于理解太陽直射點回歸運動，甚至有關節(jié)氣等概念。圖2中的E、P點同于圖1中的E、P點，可直觀看出直射點自西向東（箭頭所示）又回到P點，時間一回歸年，理解這幅圖，可以幫助同學計算太陽直射點所在緯度或知道所在緯度計算日期。我們把直射點在回歸線之間的運動看做勻速運動，如國慶節(jié)10月1日太陽直射點在多少緯度？〔23°26?/90天* （10月1日-9月23日）〕°S，或直射點在10°S則日期為？思考過程：〔9月23日+90天/23°26?*10°〕或〔3月21日-90天/23°26?*10°〕。

2 自轉下的太陽直射點的移動

我們知道地球公轉的同時實際上又時刻不停的圍繞地軸自西向東自轉著，那么自轉對太陽直射點的影響又怎樣呢。我們假定地球只自轉不公轉，隨地球每天自西向東（箭頭M）自轉一周的過程中，大家請仔細觀察太陽直射點在圖3中的移動：沿直射點所在緯線按箭頭N所示方向即自東向西移動的。仍然借助地球儀演示更直觀。太陽直射點在地球表面的移動方向與自轉方向是相對的，故自轉條件下的直射點在地球表面的移動與自轉方向相反。

不同于前面太陽直射點的南北回歸線間的回歸運動，而是直射點在地球表面的日運動現(xiàn)象。某一日的運動軌跡大致可以認為是一條緯線圈，它的周期應同于太陽日。

理解這一點有助于理解日月星辰的東升西落；理解時區(qū)劃分、地方時、區(qū)時計算等。例如坐飛機沿60°緯線自東向西飛行，時速835 km/h，那么飛機上的乘客看到的晝夜長短狀況會怎樣呢。

3 綜合公轉和自轉下的太陽直射點移動

地球的運動是地球自轉和公轉的疊加，疊加后的情況更為復雜，同學們難于理解，怎樣區(qū)別又有何聯(lián)系呢。

太陽直射點每日的沿緯線的日運動，在一天一天中逐漸偏離原來緯線圈，進而形成沿其他緯線圈的日運動。嚴格地說直射點的日運動軌跡并非是一個個標準的緯線圈。一年中沿不同緯線的日運動都是在南北回歸線之間的緯線圈上完成的。一年中太陽直射點在不同緯度的過渡就形成了直射點的年運動及直射點的回歸運動。

綜上所述，地球的公轉和自轉都可產生太陽直射點在地球表面的移動現(xiàn)象。太陽直射點在回歸線間的回歸運動是公轉產生的，這種回歸運動是形成四季的基礎。太陽直射點的日運動現(xiàn)象是自轉產生的，這種運動與晝夜變化有聯(lián)系。太陽直射點的日運動的累積逐漸形成直射點的回歸運動。

參考文獻

[1] 教師教學用書（必修一）[M].北京：人民教育出版社.