太陽視運動專題突破策略

山東 林偉偉

太陽視運動為自然地理部分的重要內容，也是近幾年高考試題中考查較多內容之一，學生學習的過程中，受空間想象能力、地理綜合思維等限制，在解決這部分試題時，很容易出現問題，即使教師講解后，仍然有學生可能弄不清楚、搞不明白。針對此學情，筆者采用兩種辦法讓學生掌握知識，提升關鍵能力。空間想象力和作圖能力一般的同學，可采用表格法進行判定，善于作圖的同學則可采用作視運動圖的形式解答問題。2021年新高考“八省(市)聯考”試卷中出現了有關地球運動、日出日落等相關內容的考題，或許，這將是2021年高考的前瞻。

一、太陽視運動變化規(guī)律

1.太陽視運動變化規(guī)律表

下表為全球日出日落方位的變化規(guī)律表。

太陽直射點的位置全球(除極晝)日出方位全球(除極晝)上午方位(大部分時間)全球(除極晝)正午方位全球(除極晝)下午方位(大部分時間)全球(除極晝)日落方位赤道正東北半球東北南半球東南東西方向為東,南北方向需要比較直射點和所求點的南北位置關系需要比較直射點和所求點的南北位置關系東西方向為西,南北方向需要比較直射點和所求點的南北位置關系正西西北西南注:北極地區(qū)出現極晝,則有極晝地區(qū)的日出方位為正北,日落方位也為正北;南極地區(qū)出現極晝,則有極晝地區(qū)的日出方位為正南,日落方位也為正南

2.太陽視運動圖

作圖的基本流程如下：

(1)先作出如圖所示的地平面NESW。

(2)標注天頂H，作出球狀圖。

(3)判定該點正午太陽方位。若在正南，則在弧線HS上作出正午太陽位置，若在正北，則在弧線HN上作出正午太陽位置。

(4)結合正午太陽高度公式，大致計算此地的正午太陽高度角的度數(若是兩點進行比較，則不需計算，只需比較兩點的正午太陽高度角大小即可)。

(5)比較晝夜長短與12小時的關系，可以選取水平面NESW中的日出日落位置。若晝長等于12小時，則日出位置為E,日落位置為W；若晝長小于12小時，則日出位置在弧線SE上，日落位置在弧線SW上；若晝長大于12小時，則日出位置在弧線NE上，日落位置在弧線NW上。下圖為太陽直射南半球時，北半球某點的太陽視運動圖。

二、關于太陽視運動考查內容的專題研究

筆者對太陽視運動的考查內容做了基本梳理，大致的考查方向和內容如下表所示。

考查素材考查內容依托地理原理內容物體實時影子朝向、根據物體實時影子朝向判定街道走向、根據影子的朝向判定拍攝者的方位乘長途汽車為免受陽光長時間照射且能欣賞窗外風景,選取出發(fā)的時間和座位如何在北半球中緯度地區(qū)樓房北面選取露天車庫的位置,可使汽車免受中午和下午的陽光暴曬北半球中緯度的房子西面和東面房坡上的積雪融化快慢地球上的兩點日出日落方位更偏北還是更偏南的比較汽車或是人在運動時,其影子的實時朝向太陽的實時方位太陽視運動

三、經典例題考查

1.根據實時影長計算月份和時間

【典例1】(2018年天津卷，8，9題)天津廣播電視塔(簡稱“天塔”)高度約415米。下圖分別為“天塔”景觀照片和“天塔”位置示意圖。讀圖文材料，回答8～9題。

8.拍攝到該照片的時間(北京時間)最可能介于

( )

A.5：00—7：00 B.8：00—10：00

C.12：00—14：00 D.15：00—17：00

9.拍攝到該照片的日期最可能介于

( )

A.1月15日到2月15日

B.3月1日到3月30日

C.5月15日到6月15日

D.10月1日到10月30日

【試題解釋】

第8題結合兩幅圖的位置對應關系和太陽視運動規(guī)律，可判定此時“天塔”影子的朝向為西北方向，則太陽在東南方向。從東西方向看，日出時刻，影子的指向為正西方向，此刻的實時方位約為西偏北30°，通過計算，可推測其為上午時刻，因此答案選擇B。

第9題，據圖估算影子的長度約為200 m，且為上午時間，此刻的影子長度比正午影子長度要長。天津大致位于40°N附近，冬至日正午太陽高度H=90°-(40°+23.5°)=26.5°，影子要長于塔高；春秋分正午太陽高度H=90°-40°=50°，影長大致與塔高等長；夏至日正午太陽高度H=90°-(40°-23.5°)=73.5°，此時，影長比塔高短。圖中的影長比塔高要短，因此選擇C。

2.比較兩點日出方位的南北位置關系

【典例2】(2018年海南卷，13題)下圖示意海南島的位置。讀圖完成第13題。

13.1月1日，與?？谙啾龋齺?/p>

( )

A.白晝更長 B.正午太陽更低

C.日出方位更偏南 D.正午時刻更早

【試題解釋】

三亞和?？谕诒卑肭颍齺喚暥容^低。1月1日太陽直射點位于赤道與南回歸線之間，此時北半球緯度越低白晝越長，正午太陽高度角越大，日出方位越偏北，故A選項正確，B、C選項錯誤。三亞經度位置比海口靠西，正午時刻晚，故D選項錯誤。此題的C選項學生判定不準確，通過做下面的立體空間圖形可知，三亞的緯度較低，此時的晝長長，正午太陽高度角大，因此對應弧線CBA，?？诰暥容^高，正午太陽高度角小，因此對應弧線C′B′A′。據圖可清晰判定三亞日出方位更偏北，選項A正確。

3.長途汽車出發(fā)時間和座位的選取

【典例3】(2018年全國卷Ⅰ，10，11題)小明同學7月從重慶出發(fā)到貴州畢節(jié)旅游，收集到的相關高速公路信息如圖所示。據此完成第10，11題。

10.小明若從重慶出發(fā)乘長途客車經遵義至畢節(jié)，為免受陽光長時間照射且能欣賞窗外風景，以下出發(fā)時間和座位較好的是

( )

A.6：00出發(fā)，左側靠窗

B.8：00出發(fā)，右側靠窗

C.10：00出發(fā)，左側靠窗

D.12：00出發(fā)，右側靠窗

【試題解釋】

第10題根據題干可知為7月份，根據太陽視運動規(guī)律表可知，太陽直射點在北半球，此時除極晝極夜區(qū)外，其余各地均為東北日出西北日落。四個選項均為上午時段，太陽從東側照射，且客車向南行駛，題干要求為免受陽光長時間照射且能欣賞窗外風景，因此應靠右側窗而坐，A、C錯誤；據圖可知，從重慶到遵義里程240千米，時速80千米，需3個小時，若12:00出發(fā)則下午時段太陽會照射到，D選項錯誤，因此選擇B選項。

4.日出日落分方位和正午太陽的位置

【典例4】(2021年河北省普通高中學業(yè)水平選擇性考試模擬演練，14，15題)飛機于地方時5時30分日出時刻從甲地出發(fā)，勻速飛行，降落乙地時正值日落，兩地經度差為30°(下圖)。據此完成14，15題。

14.飛機乘員經歷的晝長是

( )

A.10小時 B.11小時

C.12小時 D.13小時

15.飛行過程中，乘員能夠看到

( )

A.日出東偏北日落西偏南

B.飛機始終向西南方向飛行

C.正午時刻太陽在正上方

D.正午時刻飛機位于南半球

【試題解釋】

第14題出發(fā)時，甲地的時間為5:30，甲乙兩地經度相差30°，且乙地位于甲地的東方，所以飛機出發(fā)時乙地的時間為7:30。出發(fā)時甲地正值日出，日出時間為5:30，所以甲地的晝長為(12-5:30)×2=13，即13小時。甲乙兩地緯度關于赤道對稱，所以乙地的夜長為13小時，晝長為11小時，根據晝長=(日落時間-12)×2可知，乙地的日落地方時為17:30，飛機降落到乙地時正值日落，所以飛機乘員經歷的晝長是7:30-17:30，即為10小時，故選擇A選項。

第15題根據上題分析可知，北半球晝長夜短，即太陽直射北半球，根據太陽視運動規(guī)律表可知，全球除極晝極夜地區(qū)外，日出東北，日落西北，A錯；飛機從甲地飛向乙地，飛機始終向東南方向飛行，B錯；在甲乙兩經線的正中央畫一條輔助經線，該經線與赤道交于A點，如下圖所示。

飛機出發(fā)時，A點的地方是為6:30，飛機飛行過程中勻速飛行，且根據上題分析可知，飛機一共飛行10小時，所以飛機飛至A點時飛行約5小時，此時A地地方時為11:30，正午時刻地方時為12時，由此可推斷，正午時刻飛機位于南半球，由于該日太陽直射北半球，所以正午時刻太陽不可能位于飛機的正上方，C錯，故選擇D選項。