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高中地理常見公式

教育 更新时间:2025-01-21 01:01:55

日照圖主要的構成要素包括:一是點:太陽直射點、晨昏線與緯線相切的某點、晨昏線與赤道的交點等;二是線:經緯線、晨昏線、太陽光線、零點線、國際日期變更線等;三是面:夜半球和晝半球。日照圖有兩種主要狀态:一是靜态圖:反映地球某一特定時間世界各地的時間狀況;二是動态圖:包括由于地球自轉而導緻的地方時和日期的更替以及由于地球公轉而導緻的季節更替。

一、日照圖上的信息

1. 日照圖上的時間信息:①地方時和區時:晝半球的中央經線為12時,夜半球的中央經線為24時(或0時);晨線與赤道的交點為6時,昏線與赤道的交點為18時。②日期:包括根據國際日期變更線(定線)、0點線或24點線(動線)判斷“新的一天”與“舊的一天”,以及夏至、冬至、春分、秋分等特殊日期的判定。③季節:可以根據太陽直射點的緯度、太陽高度角、晝夜長短情況、地球在公轉軌道上的位置等判斷該半球的季節。

2. 日照圖上的空間信息:某些地理現象既有明顯的時間性,又有明顯的空間性,所以地理現象是地理時空問題的結合點。地理時間計算與地理現象的聯系,鮮明地體現了地理學科的綜合性特征,因此也成為高考時空題中經常涉及的問題。在高考地理複習中,應該從“時間”和“空間”兩個方面把握各種地理現象,才能熟練地進行“時空轉換”,真正提高複習效率。如太陽直射點的南北移動、正午太陽高度角的空間分布與季節變化、晝夜長短的空間分布與季節變化等。

例1. 下圖所示範圍為晝半球,其中A點(78°N,12°E)位于我國新建的北極科考站黃河站附近,B點與A點處于同一經線圈上,此時正值北極科考的好季節,讀圖回答(1)~(2)題:

高中地理常見公式(日照圖判讀技巧)1

(1)圖示時刻北京時間為 ( )

A. 7時12分

B. 7時

C. 19時12分

D. 19時

(2)下列關于此時現象的叙述,正确的是 ( )

A. 太陽直射點将向北移

B. 為長江流域早稻播種季節

C. 地球公轉速度變快

D. 直布羅陀表層海水向西流

解析:(1)本題的情境很簡單,是通過日照圖來考查具體的地理知識的,但本題沒有空間立體圖,給出的是平面圖,所以我們首先要将立體的圖分析出來(如下圖)。讀該立體圖可知,我們看到的是晝半球,題目中給出的A點(78°N,12°E)也很清晰了,極點的位置也能夠馬上确定下來了,弧線CAD為晨昏線,與78°N相切,馬上可以得出A點時間為0時(位于晨昏線的中間位置,由對稱可知),北京時間為120°E的時間,就容易得出。

高中地理常見公式(日照圖判讀技巧)2

(2)本題涉及對地球現象的判斷,由題目中此時正值北極科考的好季節可以得出是夏季,當然,本題中還可以推出78°N内出現了極晝的現象。太陽直射點的緯度為12°N,此時應該為夏季的8月份,地球公轉速度變快。長江流域早稻播種季節為春季,此時直布羅陀海峽表層海水向東流。

參考答案:(1)A (2)C

二、日照圖與太陽的視運動和日影的關系(以40°N某地為例)

1. 春分日或秋分日:太陽直射赤道(如圖1a所示),在40°N地區,太陽從正東方向升起,以50°仰角經過正南天空,然後從正西方向落下(如圖1b所示)。

高中地理常見公式(日照圖判讀技巧)3

2. 夏至日:太陽直射23°26′N(如圖2a所示),在40°N地區,太陽從東北偏東方向升起,以73°26′仰角經過正南天空,然後從西北偏西方向落下(如圖2b所示)。

高中地理常見公式(日照圖判讀技巧)4

3. 冬至日:太陽直射23°26′S(如圖3a所示),在40°N地區,太陽從東南偏東方向升起,以26°34′仰角經過正南天空,然後從西南偏西方向落下(如圖3b所示)。

高中地理常見公式(日照圖判讀技巧)5

例2. 下圖是某觀測者在當地夏至日時,根據觀測到的豎直标杆日影繪制的示意圖。讀圖回答(1)~(3)題:

高中地理常見公式(日照圖判讀技巧)6

(1)圖中表示正午的日影是 ( )

A. ①

B. ②

C. ③

D. ④

(2)觀測地當日的日出方向和日落方向為 ( )

A. 東北、西北

B. 東南、西南

C. 東、西

D. 東北、西南

(3)觀測地的緯度最有可能是 ( )

A. 20°N

B. 40°N

C. 20°S

D. 40°S

解析:(1)正午日影指示南北方向且日影最短,故圖中表示正午日影的是③,選C。

(2)觀察①、④兩日影,①朝向西北方向,說明太陽在東南方向,即為日出方向。④朝向東北方向,說明太陽在西南方向,即為日落方向。故選B。

(3)從第2小題可知日出、日落分别為東南、西南方向,所以太陽直射點在南半球。此時為當地夏至日,則該地也在南半球,且太陽直射南回歸線,排除A、B。當太陽直射南回歸線時,20°S正午日影朝北,而40°S正午日影朝南,從第(1)小題可知該地正午日影朝南,故D正确。

參考答案:(1)C (2)B (3)D

三、日照圖上的四個參照點

1. 晨點與昏點

日照圖中,順着地球自轉方向由夜半球過渡到晝半球的分界線為晨線,而順着自轉方向由晝半球過渡到夜半球的分界線為昏線。換言之,晨線東為晝,西為夜;昏線東為夜,西為晝。晨線與昏線組成一個大圓(即晨昏圈)平分地球。二分日晨昏線與經線圈重合,其餘時間則與經線斜交。

晨昏圈與赤道相交于兩點且互相等分。晨線與赤道相交的點,簡稱“晨點”;昏線與赤道的交點,簡稱“昏點”。晨點及其所在經線的地方時為6時,昏點及其所在經線的地方時為18時。根據晨點與昏點的時刻,就可解決諸多問題,如計算晨昏線上各地太陽出落的當地時間及其晝夜長短,結合時差換算可求知太陽直射點或0時經線的經度等。在解決時間問題時常用到以下數量關系:①某地晝長=(12-當地日出時刻)

2=(當地日落時刻-12)

=當地日落時刻-當地日出時刻=24-該地夜長;②當地日出時刻 當地日落時刻=24。(注意:日出日落時刻必須是當地地方時)

2. 晝切點與夜切點

随着地球的公轉,直射點在南北回歸線之間來回移動,極晝區和極夜區的範圍也發生着周期性的張縮變化。極晝區内,剛剛出現極晝現象的緯線圈,也就是極晝區内的最低緯度圈,為極晝圈。在極夜區内,剛剛出現極夜現象的緯線圈,為極夜圈。極晝圈或極夜圈的緯度數與陽光直射點的緯度互餘。日照圖中,極晝圈與晨昏圈的切點,簡稱“晝切點”;極夜圈與晨昏圈的切點,簡稱“夜切點”。兩切點關于地心對稱,緯度度數相同,分屬南北半球;經度互補,東西經相反。

(1)晝切點與夜切點是晨昏線上的緯度最高點。

(2)晝切點與太陽直射點處在同一半球上,而且這兩個點的南北移動方向相反、移動的緯度數量相等。

(3)晝切點與夜切點關于地心對稱。兩個切點的經度之和為180°,東西經相反;兩個切點的緯度相同,南北緯相反。

(4)晝切點與夜切點活動的緯度範圍位于66°34′~90°,即它們的最大值為90°、最小值為66°34′。春分、秋分時達最大,夏至、冬至時為最小。3月21日至6月22日晝切點與夜切點的緯度由大變小,其他可推。故這兩個切點不可能與中國南極長城站(緯度約為62°S)重合,也不可能與南磁極(2000年測其緯度約為66°S)重疊。

(5)晝切點所在經線平分夜半球,所以晝切點所在經線的地方時為0時或24時。因而晝切點所在經線為一條可變日期變更線,當其與180°經線重合時,地球上幾乎所有國家和地區為同一天。

(6)夜切點所在的經線平分晝半球,所以夜切點所在的經線的地方時為正午12時,即太陽直射點所在的經線。晝切點在子夜時的太陽高度角為0°;在正午時太陽高度為太陽直射點緯度的2倍。因為晝切點的緯度與太陽直射點的緯度之和恒為90°,由正午太陽高度角求解公式可推得“晝切點在正午時太陽高度為太陽直射點緯度的2倍”這一結論。

例3. 下圖中,ACB為晨昏線,C地點位于格陵蘭島上。讀圖回答(1)~(2)題:

高中地理常見公式(日照圖判讀技巧)7

(1)若圖中A地點正當日出,此時北京時間是 ( )

A. 11時

B. 23時

C. 17時

D. 5時

(2)若圖中A地點正當日落,兩個小時後,太陽直射點的地理位置是( )

A. 20°S,75°W

B. 20°N,105°E

C. 23°26′N,165°E

D. 20°26′S,105°E

解析:(1)若A地點正當日出,可知弧線AC為晨線,弧線BC為昏線,則C點為夜切點,即C點所在的經線地方時為12時,因為C地在格陵蘭島上,經度為45°W,由45°W為12時,可得出120°E為23時。

(2)若A地點正當日落,則弧線AC為昏線,弧線BC為晨線,則C點為晝切點,即C點所在的經線地方時為0時,因為C地經度為45°W,由45°W為0時,可得出135°E為12時,再過兩小時,直射點向西移30°,故太陽直射在105°E;此時70°N出現極晝,由此可得出直射點緯度為20°N。

參考答案:(1)B (2)B

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