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解題技巧:晨昏線的判讀技巧例析

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解題技巧:晨昏線的判讀技巧例析

  晨昏線是太陽(yáng)照射地球表面所形成的晝、夜半球的分界線。它由晨線和昏線組成,故又稱為晨昏線(圈)。晨昏線是太陽(yáng)光照?qǐng)D中非常重要的組成部分,其隱含的諸多地理信息是我們判讀太陽(yáng)光照?qǐng)D的重要突破口。

  1.晨昏線的結(jié)構(gòu)特征和判定

  (1)晨昏線的特征:晨昏線是一個(gè)過(guò)地心的大圓,它平分地球,平分赤道,與太陽(yáng)光線永遠(yuǎn)垂直。晨昏線上的太陽(yáng)高度角是0°。如圖1所示。

  圖1

  (2)晨昏線的區(qū)分:

  在日照?qǐng)D上,晨線與昏線的區(qū)分判斷方法有:

 ?、俑鶕?jù)晝、夜半球判斷:位于晝半球西邊緣與夜半球的分界線為晨線,反之為昏線。

 ?、诟鶕?jù)地球自轉(zhuǎn)方向判斷:順著地球自轉(zhuǎn)方向,由晝半球過(guò)渡到夜半球的分界線是昏線,昏線上的各點(diǎn)為日落(黃昏);由夜半球過(guò)渡到晝半球的分界線是晨線,晨線上的各點(diǎn)為日出(黎明)。如上圖1中的弧線AB為晨線。

  一般地,在地球側(cè)視圖上,晨昏線只表現(xiàn)為晨線或昏線(如圖1);在俯視圖上,我們所看到的晨昏線是一半晨線和一半昏線。如圖2中弧線AM為昏線,弧線BM為晨線。在有的圖中,還要根據(jù)具體要求先判斷晝夜?fàn)顩r,再判斷圖中的晨昏線是晨線還是昏線。

  2.晨昏線的運(yùn)動(dòng)特征

  由于地球每小時(shí)自西向東自轉(zhuǎn)15°,因此晨昏線不停地由東向西每小時(shí)移動(dòng)15°。由于太陽(yáng)直射點(diǎn)的南北移動(dòng),且晨昏線始終與太陽(yáng)光線垂直,因此晨昏線以極點(diǎn)為中心,以一個(gè)回歸年為周期,在極點(diǎn)和極圈之間來(lái)回?cái)[動(dòng),其移動(dòng)幅度為46°52′。

  (1)側(cè)視圖中晨昏線的運(yùn)動(dòng)過(guò)程

  如圖1中,弧線AB為晨昏線,虛線為回歸線和極圈,陰影部分為黑夜。

  (2)俯視圖中晨昏線的運(yùn)動(dòng)過(guò)程

  圖2

  如上圖2中,弧線AB為晨昏線,虛線為北極圈,大圓為赤道,陰影部分為黑夜。

  (3)晨昏線的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向

  由于地球自轉(zhuǎn)方向是自西向東,因而晨昏線的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向是由東向西。故向東走人們會(huì)感到晝夜更替的周期短于一個(gè)太陽(yáng)日;反之,向西走則大于一個(gè)太陽(yáng)日。

  3.晨昏線與經(jīng)線、緯線的關(guān)系

  一般地,在春、秋分日時(shí),晨昏線與經(jīng)線重合,即晨昏線要過(guò)南北極點(diǎn)。其余任何時(shí)候,晨昏線都與經(jīng)線斜交(即晨昏線不經(jīng)過(guò)南北極點(diǎn)),其夾角范圍為0~23°26′。在二至日時(shí),其夾角最大,為23°26′。當(dāng)晨昏線與經(jīng)線相交時(shí),其夾角與此時(shí)太陽(yáng)直射點(diǎn)所在的緯度值相等。

  在春、秋分日,晨昏線與經(jīng)線重合,故晨昏線與緯線垂直。其余任何時(shí)候,晨昏線都與緯線斜交,但是總可以找到兩條與之相切的緯線,它們分別是剛好出現(xiàn)極晝、極夜的兩條緯線。如6月22日,太陽(yáng)直射23°26′N,故晨昏線與經(jīng)線成23°26′的夾角,與66°34′N、66°34′S相切。

  4.晨昏線在解析地球運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中的應(yīng)用

  (1)確定地球的自轉(zhuǎn)方向:如右圖中二至日的晝夜分布狀況(陰影部分為黑夜),若弧線AB為昏線,則地球呈逆時(shí)針?lè)较蜃赞D(zhuǎn),中心為北極點(diǎn);若AB為昏線,則地球呈順時(shí)針?lè)较蜃赞D(zhuǎn),中心為南極點(diǎn)。

  (2)確定東西經(jīng)度:以0°經(jīng)線為起點(diǎn),順地球自轉(zhuǎn)方向經(jīng)度數(shù)增大的為東經(jīng)度,反之則為西經(jīng)度。

  (3)確定地方時(shí):①經(jīng)過(guò)赤道與晨線交點(diǎn)的那條經(jīng)線上的地方時(shí)為6時(shí),經(jīng)過(guò)赤道與昏線交點(diǎn)的那條經(jīng)線上的地方時(shí)為18時(shí)。②太陽(yáng)直射點(diǎn)所在經(jīng)線上的地方時(shí)為正午12時(shí),與之相對(duì)組成經(jīng)線圈的那條經(jīng)線上的地方時(shí)為次日0時(shí)(或當(dāng)天24時(shí))。③從西向東順地球自轉(zhuǎn)方向經(jīng)度每增加1?, 地方時(shí)增加4分鐘。④同一經(jīng)線上的各點(diǎn)地方時(shí)相同。

  例 如果右圖中P點(diǎn)所在經(jīng)線是0°經(jīng)線,且昏線通過(guò)P點(diǎn),昏線與經(jīng)線的夾角達(dá)一年中最大值。下列說(shuō)法正確的是

  A.這天,倫敦的夜長(zhǎng)達(dá)一年中最大值

  B.這天,南極圈內(nèi)全部是極夜

  C.此時(shí),“北京時(shí)間”是兩點(diǎn)鐘

  D.此時(shí),P點(diǎn)和悉尼在同一時(shí)期內(nèi)

  解題思路:由題意,P點(diǎn)所在經(jīng)線是0°經(jīng)線,且昏線通過(guò)P點(diǎn),昏線與經(jīng)線的夾角達(dá)一年中最大值,則有北京時(shí)間與0°經(jīng)線所在時(shí)區(qū)的中央經(jīng)線的地方時(shí)時(shí)差為8小時(shí),而P地的地方時(shí)是6點(diǎn),故北京時(shí)間為次日的2點(diǎn)。答案:C

  (4)確定日期和季節(jié):①晨昏線經(jīng)過(guò)南北兩極,與某一經(jīng)線圈重合,與所有緯線圈垂直相交,可判定這一天為3月21日或9月23日。②晨昏線與南北極圈相切,北極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象,可判定這一天為6月22日。③晨昏線與南北極圈相切,北極圈內(nèi)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象,可判定這一天為12月22日。

  (5)確定太陽(yáng)直射點(diǎn)的位置:日照?qǐng)D上平分晝半球的經(jīng)線的經(jīng)度就是太陽(yáng)直射點(diǎn)的經(jīng)度。也可以用:直射經(jīng)線=赤道與晨線交點(diǎn)所在經(jīng)線+90°或直射經(jīng)線=赤道與昏線所在經(jīng)線—90°來(lái)判斷。太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度需要根據(jù)與晨昏線相切緯度值來(lái)確定,若與晨昏線相切的緯度為α,則太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度為90°—α(南北緯視具體情況而定)。

  (6)確定晝夜長(zhǎng)短:某地晝長(zhǎng)等于該地所在緯線圈上晝弧所跨的時(shí)間數(shù),夜長(zhǎng)等于該地所在緯線圈上夜弧所跨的時(shí)間數(shù)。

  也可以直接采用“查格”的方法,也就是以已經(jīng)知道的某條經(jīng)度為準(zhǔn),按照較東的地方有較早的時(shí)刻;經(jīng)度每相隔15°,地方時(shí)相差1小時(shí);經(jīng)度相差1°,地方時(shí)相差4分鐘;經(jīng)度相差1′,地方時(shí)相差4秒。一般地,如果是求某地的晝長(zhǎng),則經(jīng)過(guò)該地畫(huà)一條平行于赤道的緯線,看其晝弧所經(jīng)過(guò)的格數(shù)×每格數(shù)所代表的時(shí)間數(shù),如果圖示是側(cè)視圖,還應(yīng)該乘以2的倍數(shù);如果是極地為中心的圖示,則所經(jīng)過(guò)的格數(shù)×每格所代表的時(shí)間數(shù)即可(如右圖)。

  例 看右圖,用“查格法”判斷B點(diǎn)的夜長(zhǎng)是 小時(shí)。

  解析:如右圖6所示,該圖是側(cè)視圖,正對(duì)著我們的半個(gè)球面是180°,被均分成6格,每格30°;

  因經(jīng)度每相隔15°,地方時(shí)相差1小時(shí),則每格時(shí)長(zhǎng)為2小時(shí);如果用“查格法”來(lái)解的話,其步驟是:①經(jīng)過(guò)B點(diǎn)畫(huà)一條平行于赤道的緯線,該緯線被圖中的昏線分為兩部分;在晝半球的為晝弧長(zhǎng)度,在夜半球的為夜弧長(zhǎng)度。②因?yàn)槭乔驜點(diǎn)的夜長(zhǎng),就查經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的夜弧的長(zhǎng)度經(jīng)過(guò)的格數(shù)。從圖中得悉,經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的夜弧長(zhǎng)有4個(gè)完整格數(shù),每格2小時(shí),則有8個(gè)小時(shí)。③但是,我們現(xiàn)在看到的是半個(gè)地球球面,B點(diǎn)的夜長(zhǎng)還有一半被遮住,故其夜長(zhǎng)還應(yīng)該乘以2,即4格×2小時(shí)×2(倍)=16(小時(shí))。也即B點(diǎn)的實(shí)際夜長(zhǎng)應(yīng)為16小時(shí)。

  (7)確定日出日落時(shí)間:某地的日出時(shí)間就是該地所在經(jīng)線與晨線的交點(diǎn)上的地方時(shí),日落時(shí)間就是該地所在經(jīng)線與昏線的交點(diǎn)上的地方時(shí)。某地日出日落時(shí)間的計(jì)算公式是12±晝長(zhǎng)/2。

  例 北京時(shí)間3月21日12時(shí),一架飛機(jī)從某機(jī)場(chǎng)(120°E,66°34′N)起飛,沿北極圈向東作環(huán)球航行,12小時(shí)后返回原地,據(jù)此回答下列問(wèn)題:

 ?、亠w行員能觀測(cè)到的日出日落次數(shù)是

  A.一次日出,一次日落 B.兩次日落,一次日出

  C.兩次日出,一次日落 D.O次日出,一次日落

 ?、陲w機(jī)上的晝夜更替時(shí)間是

  A.6小時(shí) B.8小時(shí) C.12小時(shí) D.24小時(shí)

  ③如果飛機(jī)飛行的方向相反,則飛行員能觀測(cè)到的日出日落次數(shù)是

  A.一次日出,一次日落 B.兩次日落,一次日出

  C.兩次日出,一次日落 D.O次日出,一次日落

  解析 右圖為地球太陽(yáng)光照俯視圖,B所在半球?yàn)楹谝?,A所在半球?yàn)榘讜?,虛線圈為北極圈。

 ?、亠w機(jī)起飛時(shí),機(jī)場(chǎng)位于A位置,飛機(jī)向東飛行,12小時(shí)后返回機(jī)場(chǎng),此時(shí)機(jī)場(chǎng)位于B位置。相對(duì)于晨昏線的位置,飛機(jī)飛行了一圈半(圖中帶箭頭的實(shí)線),具體地說(shuō),就是:飛機(jī)沿北極圈由西向東飛行,12小時(shí)返回原地,說(shuō)明飛機(jī)的平均速度是每小時(shí)在北極圈上向東飛行經(jīng)度30°,即1小時(shí)后飛機(jī)飛到了150°E。由

  于地球的自轉(zhuǎn),則晨昏線和165°W重合,這時(shí)飛機(jī)和晨昏線的經(jīng)度差縮小45°,再過(guò)1小時(shí)飛機(jī)將穿越180°經(jīng)線,此時(shí)180°經(jīng)線和晨昏線重合,再過(guò)8小時(shí)(360°/45°=8),飛機(jī)將再次穿越昏線,即飛機(jī)經(jīng)過(guò)10小時(shí)兩次穿越昏線。同理,飛機(jī)第一次穿越晨線在飛行6小時(shí)(270°/45°=6),第二次穿越晨線將又要經(jīng)過(guò)8小時(shí)(360°/45°=8),所以,飛機(jī)兩次穿越晨線需經(jīng)14小時(shí)。從下圖中可以看出,飛機(jī)兩次穿越昏線,一次穿越晨線,也即兩次日落,一次日出。正確答案是B。

 ?、谝?yàn)轱w機(jī)12小時(shí)相對(duì)于晨昏線的位置飛行了一圈半,所以,一圈所需的時(shí)間為8小時(shí)。正確答案是B。

 ?、廴绻w機(jī)飛行的方向相反(自東向西),12小時(shí)后,相對(duì)于晨昏線的位置飛機(jī)飛行了180°(上圖9中帶箭頭的虛線),從圖9中可以看出,飛機(jī)由晝到夜經(jīng)歷了一次日落。正確答案是D。

  (8)確定極晝極夜的范圍:晨昏線與哪個(gè)緯線圈相切,該緯線圈與極點(diǎn)之間的緯度范圍內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)極晝或極夜現(xiàn)象,南北半球的極晝、極夜現(xiàn)象正好相反。

  (9)正午太陽(yáng)高度的分布規(guī)律:一般地,太陽(yáng)直射點(diǎn)上的太陽(yáng)高度為90°,晨昏線上的太陽(yáng)高度為0°,晝半球的太陽(yáng)高度大于0°,夜半球上的太陽(yáng)高度小于0°。

  (10)判定是否為晨昏線:晨昏線上的太陽(yáng)高度為0°,因此在題目中太陽(yáng)高度為0°的弧線一定為晨昏線,再結(jié)合試題中隱含的其他信息就能夠準(zhǔn)確判定。

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