極晝/極夜,指的是一天24小時都是白天/黑夜。極晝極夜的出現,與太陽直射點的周期性運動有關,具體的規律如下:
南北半球的極晝極夜時間恰好相反,以北半球為例:
①春分-夏至,太陽直射點逐漸向北移動,北極點附近出現極晝,并逐漸擴大到北極圈;
②夏至-秋分,太陽直射點逐漸向南移動,北極圈的極晝範圍逐漸縮小到北極點;
③秋分-冬至,太陽直射點繼續向南移動,北極點附近出現極夜,并逐漸擴大到北極圈;
④冬至-春分,太陽直射點開始向北移動,北極圈的極夜範圍逐漸縮小到北極點。
圖1 太陽直射點的移動VS極晝極夜的變化
正午太陽高度角,指的是當地時間12:00時,太陽光線與地平面的夾角(下圖中的α)。正午太陽高度角的大小,與太陽直射點的位置、觀察者的緯度有關,計算公式如下:
α = 90° - | β - γ |
其中α為正午太陽高度角,β為觀察者所處的緯度,γ為太陽直射點的緯度。其中β-γ表示的是觀察者與太陽直射點的緯度差,遵循“同減異加”的規律,即當觀察者與太陽直射點位于同一半球時,用減法;當位于不同半球時,用加法。例如位于同一半球:40°N-20°′N=20°;位于不同半球:40°N-20°S=40° 20°=60°。
圖2 正午太陽高度角示意圖
圖3 例題
答案:B、A
精講精析:(1)分析M地的日期。①圖中的橫坐标表示一年中的日期,縱坐标表示緯度(北半球),曲線和數字表示太陽輻射的大小;②從圖中可以看出,從左側邊緣到M點,北半球中高緯度的太陽輻射都在增加,23°26′N處從小于30增加到大于40,66°34′N處從0增加到大于40;從M點到右側邊緣,北半球中高緯度的太陽輻射不斷減小;③因此,當處于M日期時,北半球中高緯度的太陽輻射達到一年中的最大值,因此M點位于夏至附近。
(2)判斷極晝極夜。①圖中陰影部分沒有太陽輻射,表示一直位于黑夜狀态(極夜);②從左側邊緣到第一根虛線(M點左側的那一根),90°N處一直位于極夜,第一根虛線處結束極夜,因此這根虛線表示春分;同理,從M點右側那根虛線開始,90°N出現極夜,因此M點右側那根虛線表示秋分;③M點恰好位于春分和秋分的正中間,因此M點為夏至。
(3)分析太陽輻射的差異。①a地位于第一根虛線,即a地此時為春分;b地位于M點右側的虛線,因此b地為秋分;②春分和秋分時,全球晝夜等長,因此a、b兩地的白晝長度相等;③太陽高度角=90°-|當地緯度-太陽直射點緯度|,由于春分秋分時太陽直射赤道(0°),因此太陽高度角=90°-當地緯度。由于a地緯度小于b地緯度,所以a地太陽高度角大于b地;④太陽輻射強度和白晝時長、太陽高度、海拔和天氣情況有關,其中a、b兩地的白晝時長相等,海拔與天氣情況未知,因此太陽高度是影響兩地太陽輻射差異的主要原因。
本節例題的難度較大,解題思路為:①分析同緯度太陽輻射的變化,确定日期;②分析北極點極夜範圍的變化,确定日期;③分析晝夜長短和太陽高度角,分析太陽輻射的差異。其中太陽輻射,是指太陽以電磁波的形式向外傳遞能量,主要與4種影響因素有關:
①緯度。緯度越低,太陽高度角越大,太陽輻射經過大氣的路程較短,被大氣削弱的較少,因此到達地面的太陽輻射較多;
②晝長。晝長越長,則日照時間越長,獲得的太陽輻射越多;
③海拔。海拔越高,空氣越稀薄,大氣對太陽輻射的削弱能力較弱,到達地面的太陽輻射較多;
④天氣。天氣越晴朗,則天空的雲層稀少,對太陽輻射的削弱作用較弱,到達地面的太陽輻射較多。
在進行分析時,要考慮主導因素。例如赤道地區(0°)和副熱帶地區(30°),①赤道地區雖然緯度低,但由于盛行上升氣流,對流雨較多,因此太陽輻射較弱;②副熱帶地區雖然緯度較高,但盛行下沉氣流,天氣晴朗,因此太陽輻射較強【每晚20:00,每日一題,學好地理】;③總體來看,赤道地區的太陽輻射要弱于副熱帶地區。
我國的太陽輻射能的分布,也是同樣的道理,要抓住主導因素來分析。①青藏高原海拔較高,西北内陸地區天氣晴朗且日照時間較長,因此太陽輻射較強;②南方地區降水較多,沿海地區空氣中的水汽較多,北方高緯度地區太陽高度角較小,因此太陽輻射較弱。
圖4 我國太陽輻射能的分布圖
【每晚20:00,每日一題,學好地理】
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!