(1)若AM为昏线,则此时节 ( ) A.巴黎香榭丽舍大道落叶遍地 B.日本富士山樱花烂漫 C.阿根廷潘帕斯草原牧草枯黄 D.北京颐和园雪飞冰封
(2)若观测到M地日影最短的时刻是北京时间12时40分,则M地大致位于 ( ) A.66°N,110°E B.67°N,110°E C.66°N,130°E D.67°N,130°E
(3)若在M地垂直立竿,则下图中MM′所示日照竿影朝向正确的是 ( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 答案 (1)D (2)B (3)D
解析 解答本题组的关键是读懂图,并且能够把局部图恢复成完整图,再就是根据NM的球面最短距离为2 553千米可计算得出,NM两点之间的纬度距离为23°(纬度相差1°,距离相差111千米),完整图如下所示:
第(1)题,若AM为昏线,则MN之内为极夜,北半球为冬半年,据此可以判断D选项正确。第(2)题,M地日影最短时刻是正午时刻,而此时北京时间(120°E)是12时40分,可以判断该地位于北京以西并且相差10°,即位于东经110°,再由M地与北极点相距23°可知,M地的纬度为北纬67°。第(3)题,在M地垂直立竿,夏至日0时,太阳位于正北方,日影应位于正南方;5月1日日出东北,日影应位于西南;10月1日正午太阳位于正南方,日影应位于正北方;秋分日正午12时,太阳位于正南方,日影位于正北方。 【考向立意】
结合相关图示,考查地球公转运动及其影响。 【思维过程】
本题涉及地球公转运动的多方面知识。以第(1)小题为例说明该题组的答题思路:准确把握题干信息,如“AM为昏线”→结合所学知识进行推理,得出北极地区极夜→推知北半球季节(冬季)→结合选择项
判断结论。 【误区警示】
对晨昏线知识掌握不牢导致季节判断失误;对地球上局部地区各季节地理特征记忆不清楚导致选择错误;对球面上距离的换算不清楚导致纬度计算错误;对地方时的计算理解不到位导致经度计算错误。 【预测展望】
结合局部光照图或线性图示,考查地球公转产生的地理意义及计算;结合重大时事或生产生活实践,判断正午太阳高度和昼夜长短的变化及其应用。
主题1 昼夜长短的变化及计算 1. 昼夜长短时空分布规律
(1)纬度分布规律
①对称规律:同一纬线上各点昼夜长短相同(同线等长);南北半球同纬度昼夜长短相反。
②递增规律:太阳直射点所在的半球为夏半年,昼长夜短,且纬度越高,昼越长。另一半球为冬半年,昼短夜长,且纬度越高,夜越长。北半球夏至日,北半球的各纬度昼长达到一年中的最大值,极昼的范围也达到最大,南半球反之。北半球冬至日,北半球各纬度的昼长达到一年中的最小值,极夜的范围达到最大,南半球反之。太阳直射赤道时(即春分、秋分),全球各地昼夜平分。 ③变幅规律:赤道全年昼夜平分;纬度越高,昼夜长短的变化幅度越大。
④极昼、极夜规律:太阳直射点位于北半球,北极点附近出现极昼(南极点附近出现极夜);直射点位于南半球,南极点附近出现极昼(北极点附近出现极夜);直射赤道时,全球没有极昼极夜现象发生。极昼(极夜)的起始纬度=90°-太阳直射点的纬度。南、北极圈上,一年中只有一天极昼(极夜),南、北极各约有半年极昼、半年极夜,纬度愈高,极昼(极夜)出现的天数愈多。北极地区极昼天数多于南极地区,主要是因为北半球冬半年,地球公转经过近日点附近,角速度、线速度较大,公转需时间较少,此时正值北极地区极夜,南极极昼;而在北半球夏半年时,公转速度较慢,运行时间较长,此时正值北极地区极昼,南极地区极夜。 (2)季节变化规律图示(以北半球为例)
以上可概括为:太阳直射赤道,全球各地昼夜平分;太阳直射点在哪一半球,则该半球处于夏半年,昼长夜短;太阳直射点向北回归线(南回归线)移,则北半球(南半球)昼渐长,夜渐短。由于大气的散射作用,实际的昼长比理论昼长要长。 2. 昼夜长短的计算与判断
(1)根据昼(夜)弧的长度计算
昼弧所跨经度数夜弧所跨经度数
昼长=,夜长= 15°15°(2)根据日出、日落地方时计算
昼长=(12-日出时间)×2=(日落时间-12)×2 夜长=(24-日落时间)×2=日出时间×2 (3)昼夜长短的判断应注意以下几点 ①同一纬线上各点的昼夜长短相等。
②南北半球纬度数相同的地区昼夜长短“对称”分布,即北半球各地的昼长与南半球相同纬度的夜长相等,例如40°N的昼长等于40°S的夜长。 ③春、秋分日,全球各地昼夜平分,均为12小时。 ④赤道上终年昼夜平分,均为12小时。
[预测演练] 2.下图示意的是“北半球不同纬度三地白昼长度变化”。读图,完成(1)~(2)题。
(1)三地的纬度由高到低的排序,正确的是 ( ) A.③②① B.①②③ C.②①③ D.①③②
(2)在图示月份中 ( ) A.②地夜长超过10小时 B.三地中①地昼长最长 C.三地昼长变化率在a月相等 D.三地中③地昼长变化最大 答案 (1)A (2)D
解析 解答本题需要把握两条信息:一是三地昼长均大于12小时;二是从a月到b月,白昼越来越短。第(1)题,由图可知,三地昼长夜短,③地的昼长变化幅度最大,说明纬度最高,其次是②地,再次是①地。第(2)题,由图可知,a、b月份②地昼长均在14小时以上,即夜长均小于10小时;图示月份中③地的白昼最长;从b月到a月,三地昼长相差越来越大,且③地昼长增长最快、变化最大。 主题2 正午太阳高度的变化与计算
1. 正午太阳高度的空间变化规律(全球正午太阳高度的纬度变化规律)
从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减;到直射点距离越近(纬度差越小),正午太阳高度越大。如下图所示:
夏至日:正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。 冬至日:正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。 春秋二分日:正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。
2.正午太阳高度的季节变化规律 北回归线及其以北地区 南回归线及其以南地区 南北回归线之间(除赤道外) 22日前后、北半球出现在12月22日前后) 赤道地区 递变规律 则减小) 3.
正午太阳高度的应用 (1)确定地方时
当某地太阳高度达一天中的最大值时,此时日影最短,当地的地方时是12时。 (2)确定房屋的朝向
为了获得更充足的太阳光照,确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。在北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房屋朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。 (3)判断日影长短及方向
一年有两次最大值(春分、秋分)、两次最小(夏至、冬至) 来增去减(直射点向本地所在纬线移来,则正午太阳高度增大,移去一年有一次最大值(6月22日前后),一次最小值(12月22日前后) 一年有一次最大值(12月22日前后),一次最小值(6月22日前后) 一年有两次最大值(太阳直射时最大),一次最小(南半球出现在6月
正午太阳高度越大,日影越短,正午太阳高度越小,日影越长,且日影方向背向太阳。如右图中各点旗杆日影长短及日影所在方向(图中是6月22日,经线和纬线的交点是直射点)。 (4)确定当地的地理纬度
纬度差多少度,正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度,可判断该地区纬度大小。
(5)确定楼距、楼高:为了更好地保证各楼层都有良好的采光,楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例,见下图,南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度为H,则最小楼间距L为:L=hcotH。
(6)太阳能热水器的倾角调整:为了更好地利用太阳能,应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角,使太阳光与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为α+h=90°(如下图)。
4. 正午太阳高度的计算
正午太阳高度=90°-纬度差。
其中当所求地点与太阳直射点在同一半球时,该纬度差即为所求点与直射点纬度差的绝对值;不在同
一半球时,该纬度差为二者纬度数之和。 【特别提示】 正午太阳高度的年变化幅度
在南北回归线之间的地区,其正午太阳高度的年变化幅度ΔH=23°26′+Φ(Φ为当地纬度);在回归线与极圈之间的地区,其正午太阳高度的年变化幅度恒为46°52′;从极圈到极点之间的地区,其正午太阳高度年变化幅度从46°52′逐渐降低至23°26′。 [预测演练]
3. 右图为“全球正午太阳高度的极值差(当地一年中正午太阳高度最大值减去最小
值,极夜不考虑负值,视为0°)在不同纬度的变化图”。读图,回答(1)~(2)题。 (1)O、P的数值分别为 ( ) A.0°,90° B.0°,23°26′ C.23°26′,46°52′ D.23°26′,90°
(2)如果正午太阳高度的极值差为最大值P,其所在地区可能为 ( ) A.赤道上
B.南回归线到南极圈之间 C.赤道到北回归线之间 D.南、北极圈之间 答案 (1)C (2)B
解析 第(1)题,不同纬度地区的正午太阳高度的变化规律可以分成三部分:赤道和回归线之间的地区,极值差的变化幅度是随纬度的增加由23°26′增大到46°52′;回归线与极圈之间的地区,极值差总是46°52′;极圈到极点之间的地区,极值差的变化幅度是随纬度的增加由46°52′减小至23°26′,因此O、P的数值分别为23°26′和46°52′。第(2)题,由上题分析可知,其所在地区可能为南回归线到南极圈之间,故B选项正确。
考点三 太阳视运动
3. 下图为“某地一天中太阳视运动轨迹示意图”,当北京时间为6时时,太阳运动至③点,测得当时太
阳高度角θ为40°。读图回答(1)~(3)题。
(1)太阳在这一天中的运动过程为 ( ) A.②—③—④—①—② B.①—②—③—④—① C.②—①—④—③—② D.①—④—③—②—①
(2)该地的地理坐标是 ( ) A.(70°S,30°E) B.(70°N,150°W) C.(70°S,150°W) D.(70°N,30°E)