等太陽高度線圖的判讀和分析

文榮華

【摘要】地球的運動及其地理意義是高中自然地理的重要內(nèi)容，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點，對等太陽高度線圖的判讀和分析集中反映了這部分內(nèi)容的掌握情況。但是在教學(xué)中判讀的方法和技巧比較零散，本文根據(jù)自己的經(jīng)驗，從四個方面說明教授該知識時需注意的問題。

【關(guān)鍵詞】等太陽高度線圖;判讀和分析

在高中地理教學(xué)中，等太陽高度線圖的判讀和分析有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力和抽象思維能力，有利于教學(xué)大綱所要求的四種能力的培養(yǎng)。但由于這種圖和常見的光照圖相比更抽象，許多學(xué)生覺得無從下手。我認為在判斷和分析時要注意以下幾個方面。

一、晝夜半球的判斷

完整的晝半球和夜半球，一般可以用多條等太陽高度線組成的同心圓來表示，其最外一圈是晨昏線太陽高度為零。如太陽高度從四周向中心逐漸增加到90度，則表示一個完整的晝半球;反之從四周向中心遞減到-90度，則表示一個完整的夜半球。但許多時候所呈現(xiàn)的并非—個完整的晝（夜）半球，而是其局部，甚至沒表示出晝夜半球的中心，此時晝夜半球的判斷要注意等太陽高度線的數(shù)值從外圈向圓周中心的變化是遞增還是遞減。在思考的時候我常要求學(xué)生在草稿紙上繪出完整的晝夜半球來幫助進行判斷。在經(jīng)緯圖上疊加等太陽高度線時，尤其要注意把經(jīng)緯線和等太陽高度線分開，不要混淆。

二、注意“一個中心四個基本點”

“一個中心”指的是晝半球的中心，就是直射點所在，其太陽高度為90度。夜半球中心與晝半球中心緯度相同南北相反，經(jīng)度相加為180°且東西經(jīng)相對?！八膫€基本點”指的是晨昏線與緯線的兩個切點和晨昏線與赤道的兩個交點。晨昏線在二分日與經(jīng)線重合與緯線垂直，其他時候都與經(jīng)線相交，而且一定和某條緯線相切，切點所在的這條緯線是以極點為中心的極晝或者極夜范圍的最低緯度，切點到極點之間的緯度范圍有極晝或極夜;切點也是晨昏線上緯度最高的點，且切點把晨昏圈平分成晨線和昏線。兩切點的緯度相同但南北緯相反，而且切點緯度與太陽直射點的緯度互余，因此切點和直射點緯度之間可以互相換算。兩切點的經(jīng)度相加等于180度，正好位于相對的兩條經(jīng)線上。在晝半球上，晝切點所在的緯線圈內(nèi)為極晝，該緯線圈的中心為極點。在判斷切點的經(jīng)緯度時，最好能在草稿紙上畫出極晝或極夜的范圍，標明極點，往往問題就能迎刃而解。晨昏線與赤道的交點分別就是晨線和昏線的中點，對應(yīng)的地方時分別是6點和18點，晝切點和夜切點對應(yīng)的時間分別是24點和12點。

三、晝夜長短和季節(jié)的判斷

一般來說，在晝半球上，如果過直射點的緯線或其他緯線向南彎曲，直射點不在赤道上，即表明以北極點為中心的極晝范圍可以在晝半球上全部畫出來，此時太陽直射點在北半球，北半球正處夏半年，晝長夜短，晝切點到北極點之間的緯度范圍有極晝。如果經(jīng)過直射點的緯線不是赤道且向北彎曲，表明直射點在南半球，極晝范圍應(yīng)該在南面的晝切點和南極點之間，也可在圖上大致畫出一圈來表示。此時為南半球的夏半年北半球的冬半年。

四、等太陽高度圖中有關(guān)太陽高度的計算經(jīng)常用到的小技巧

第一，在正午（或者子夜）所在的經(jīng)線上的某一點與太陽直射點之間的正午（或者子夜）太陽高度差等于兩地的緯度差，且與直射點緯度差相同的兩緯線對稱分布于直射點南北兩側(cè)。例如夏至日太陽直射北緯23°26，與直射點緯度差30。的點分別為北緯53°26和南緯6°34，這兩條緯線上的點的正午太陽高度都是90°-30°=60°。如兩地與直射點都在正午經(jīng)線的同一側(cè)，則兩地緯度差等于兩地正午太陽高度差。如夏至日北緯40°和北緯50°的兩地的緯度差是10°，它們的正午太陽高度差也等于10°（73°26-63°26=10°），它們的子夜太陽高度差等于（-26°34）-（-16°34）=10°。

第二，直射點與某地都在赤道上，它們的太陽高度差等與它們的經(jīng)度差。此時從直射點到晨昏線與赤道的兩交點之間分別跨90。經(jīng)度，時間分別跨6小時。如直射點與某地都在赤道以外的某條緯線上，則該緯線與晨昏線的兩交點到直射點之間的經(jīng)度差超過90°（等于90°除以緯度的余弦），時間跨度將超過六小時，此時該緯線上直射點與某地的太陽高度差小于兩地的經(jīng)度差。

第三，某日晝切點的正午太陽高度等于此時太陽直射點緯度的兩倍;極點正午太陽高度等于極點的子夜太陽高度等于直射點緯度。比如太陽直射北緯15°，則晝切點緯度北緯75。，晝切點的正午太陽高度等于2×15°=30°，北極點太陽高度為15°南極點太陽高度為-15°。

第四，某日某地正午太陽高度與子夜太陽高度的和等與太陽直射點緯度的2倍。如某地某日的正午太陽高度為40°，子夜太陽高度為-20°，則此日的太陽直射點緯度為10°，至于是南緯還是北緯需根據(jù)其他條件判斷。

第五，在等太陽高度線晝夜半球上有關(guān)時間的計算，只要確定了前面的“一個中心四個基本點”，相關(guān)的時間計算就變得簡單了，注意遵循“東早西晚，東大西小，東加西減，分秒必較”的法則，注意經(jīng)度和時間的換算。

第六，用地方時的東早西晚來判斷晝夜半球上兩點的相對方向。從日出→正午，正午→日落（或者從日落→子夜，子夜→日出），時間早時刻大的點在東，反之在西。但要注意的是從日出到日落的時間間隔，如果兩點時間間隔等于12小時，則誰在東在西都可以;間隔小于12小時，則時刻大的點在東;若時間間隔大于12小時，則時刻大的點在西。至于直射點和其他點的相對方向，則以直射點為原點，以過直射點的經(jīng)線和緯線為坐標軸，上北下南左西右東來判斷。這一方法與其他方法相比，在判斷太陽高度等值線圖上晨昏線和緯線的切點與兩側(cè)晨昏線上兩點的相對方向時尤為簡便。