在地球光照圖中,晨昏線是晝夜半球的分界線,晨昏線上有四點(diǎn)是判斷時(shí)間的依據(jù),過晨線與赤道交點(diǎn)的經(jīng)線的地方時(shí)是6點(diǎn)鐘,過昏線與赤道交點(diǎn)的經(jīng)線的地方時(shí)是18點(diǎn)鐘。過晨昏線與緯線的切點(diǎn)的經(jīng)線的地方時(shí)是正午或子夜。
關(guān)鍵詞:晨昏線 日照圖 地方時(shí) 正午太陽高度
晨昏線本是一條普通而簡單的分界線,其兩側(cè)晝夜?fàn)顩r不同罷了。如何根據(jù)晨昏線判斷晝夜?fàn)顩r、如何根據(jù)晝夜?fàn)顩r判斷是晨線還是昏線以及由此產(chǎn)生的一系列問題是學(xué)生們最感頭痛的地理問題之一。死記硬背不能真正理解此類問題,發(fā)揮空間想象,此類問題即可化難為易迎刃而解。
一、晨昏線(圈)的產(chǎn)生
晨昏線的產(chǎn)生和存在是地球的形狀和不透明的特征決定的。地球本身不發(fā)光又不透明,在太陽光照射下只有一半是白晝而另一半是夜晚,晝與夜的分界線就是晨昏線(圈)。此線又可以細(xì)分為兩等份,一半是晨線,另一半是昏線。
二、晨昏線(圈)的移動(dòng)
晨昏線是移動(dòng)的界線,而不是固定不動(dòng)的。它的移動(dòng)是由于地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)造成的。
它最明顯的移動(dòng)是地球自轉(zhuǎn)帶來的東西移動(dòng),這種移動(dòng)和地球的自轉(zhuǎn)方向相反,不是自西向東而是自東向西,這種移動(dòng)形成晝夜更替。還有一種移動(dòng)是地球公轉(zhuǎn)造成的,它的移動(dòng)是晨昏圈平面圍繞平均位置的擺動(dòng),平均位置是地軸平面。擺動(dòng)幅度是0——23 °26′。這種擺動(dòng)是由于地球的公轉(zhuǎn)造成的,反映晝夜長短和正午太陽高度的變化以及季節(jié)的更替。
三、晨昏線(圈)的判讀
因?yàn)榈厍虻淖晕飨驏|自轉(zhuǎn)導(dǎo)致地方時(shí)的東早西晚,更東的地方總是先看到日出,因此晨線的東側(cè)是晝,西側(cè)是夜,而昏線情況則相反,即昏線西側(cè)是晝,東側(cè)是夜。這些現(xiàn)象本來是自然現(xiàn)象,每天都在發(fā)生,但是大多數(shù)學(xué)生并不留心,記憶起來經(jīng)常感到困難,弄不好就造成混淆,結(jié)果就大相徑庭。
其實(shí),只要設(shè)身處地的想一想,這些現(xiàn)象很容易理解和記憶。對(duì)于晨線,我們不妨做這樣的設(shè)想:早晨太陽從東邊升起時(shí),作為觀測者的我們所處的地方正經(jīng)歷由夜到晝的變化,其間的分界線應(yīng)該是晨線(相對(duì)于觀察的我們而言),它更東的地方早已日出,是白晝,它更西的地方還沒有日出,是夜晚。因此自西向東(和地球自轉(zhuǎn)方向一致)由夜到晝穿過的分界線是晨線。對(duì)于昏線,我們也設(shè)身處地想象:傍晚黃昏,太陽剛剛落山,我們(觀測者)所處的地方正經(jīng)歷著由晝到夜的變化,其間的分界線應(yīng)當(dāng)是昏線,它的東邊已日落是夜晚,它的西邊未日落是白晝。這樣,如果自西向東由白晝到夜晚穿過的分界線自然是昏線。
可以簡化為六個(gè)字:“東晝晨,西晝昏”。即線的東邊是白晝該線就是晨線,線的西邊是白晝,該線就是昏線。
四、晨昏線的特點(diǎn)
1. 晨昏線與太陽光線
由于晨昏線是太陽光線與地球的切線,所以晨昏圈平面永遠(yuǎn)與太陽光線垂直。同一晨昏線上的各點(diǎn),太陽高度都是相同的,都等于零;太陽高度在晝半球大于零,在夜半球小于零。當(dāng)某一緯線一天最高的太陽高度為零時(shí),說明該緯線(及其以內(nèi))為極夜;相反,若一天的最低太陽高度還大于或等于零,則說明該緯線(及以內(nèi))為極晝。
因?yàn)榈厍蚴菄@太陽自西向東公轉(zhuǎn),晨昏線在地球上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)就是太陽相對(duì)地球的運(yùn)動(dòng)方向,自東向西。而平時(shí)所說的一天是以太陽為參照物的,所以當(dāng)我們自東向西運(yùn)動(dòng)時(shí),與太陽是同向的,也與晨昏線是同向的,因而一天變長了;而自西向東運(yùn)動(dòng)時(shí),與太陽是相向運(yùn)動(dòng),是迎著晨昏線走,一天變短了。
2. 晨昏線與赤道
晨昏線(圈)和赤道都是大圓,所以兩者永遠(yuǎn)相交并平分,赤道上永遠(yuǎn)晝夜相等(都是12小時(shí))。因此,晨線與赤道交點(diǎn)的地方時(shí)是6:00,昏線與赤道交點(diǎn)的地方時(shí)是18:00。這可以作為計(jì)算時(shí)間的參考。
五、與晨昏線有關(guān)的計(jì)算
1. 晨昏線與節(jié)氣
若晨昏線經(jīng)過南北極點(diǎn),與經(jīng)線圈重合,或與所有緯線圈垂直,則節(jié)氣為春分或秋分;若晨昏線與南北極圈相切,也就是與地軸(或經(jīng)線圈)交角最大,分兩種情況:一是北極圈至北極點(diǎn)全在晝半球,為夏至;二是南極圈到南極點(diǎn)全在晝半球,為冬至。
2. 晨昏線與太陽直射點(diǎn)
根據(jù)判斷出的節(jié)氣,我們可知太陽直射點(diǎn)的緯度:二分時(shí)直射赤道;夏至日時(shí),直射北回歸線;冬至日時(shí)直射南回歸線。直射點(diǎn)的經(jīng)度與晝半球的中央經(jīng)線的經(jīng)度數(shù)是一致的。
根據(jù)太陽直射的經(jīng)線地方時(shí)為12時(shí),可判斷其經(jīng)線的位置。因?yàn)橐惶熘性绯康秸?前半個(gè)白天)和正午到黃昏(后半個(gè)白天)的時(shí)間長度相同,所以太陽直射經(jīng)線就是平分晨昏線且經(jīng)過晝半球中央的那條經(jīng)線。這條經(jīng)線與其相對(duì)經(jīng)線正好經(jīng)過晨昏線與緯線圈的交點(diǎn)。
3. 晨昏線與地方時(shí)
由晨昏線與赤道的關(guān)系可知,赤道上永遠(yuǎn)晝夜平分,所以經(jīng)晨線與赤道交點(diǎn)的經(jīng)線地方時(shí)為6時(shí),過昏線與赤道交點(diǎn)的經(jīng)線地方時(shí)為18時(shí);另外經(jīng)晨昏線與緯線圈的切點(diǎn)的經(jīng)線,大部分位于晝半球的經(jīng)線(也就是太陽直射點(diǎn)所在的經(jīng)線)的地方時(shí)為12時(shí),經(jīng)晨昏線與緯線圈的切點(diǎn)大部分位于夜半球的經(jīng)線的地方時(shí)24時(shí)(或零時(shí))。由此可知:6時(shí)與18時(shí)兩條經(jīng)線,12時(shí)與24時(shí)兩條經(jīng)線地方時(shí)相差12小時(shí),經(jīng)度相差180°,所以兩條相對(duì)經(jīng)線地方時(shí)刻相差12小時(shí)。
4. 晨昏線與晝夜長短
晨昏線將大部分緯線圈分成兩部分,即晝弧和夜弧,晝弧與夜弧的長短就決定了位于該緯線圈上各點(diǎn)的晝夜長短。春秋分,晨昏線平分所有緯線圈,全球各地晝夜等長。太陽直射在南回歸線時(shí),南半球晝長最長且大于夜長,且緯度越高晝越長,南極圈及其內(nèi)部為極晝。太陽直射北回歸線時(shí)與此相反。同一半球緯度相同的各地晝夜長短相同;不同半球緯度相同的地點(diǎn)晝夜長短雖然不同,但兩者的晝與夜之和正好等于24小時(shí),也就是說此點(diǎn)的晝長等于彼點(diǎn)的夜長。例如2004年高考文科綜合選擇題的第4題就是利用了這一點(diǎn),由于漠河的緯度與C點(diǎn)相同,所以只需要計(jì)算出C點(diǎn)的晝長就可知漠河的夜長了。
極晝或極夜的范圍是在與晨昏線相切的緯線到極點(diǎn)之間。當(dāng)某一緯線一天最高的太陽高度正好為零時(shí),說明該緯線(及其以內(nèi))為極夜;相反,若一天的最低太陽高度正好為零,則說明該緯線(及其以內(nèi))為極晝。有這樣一公式:
晨昏圈相切緯度+ 太陽直射點(diǎn)緯度=90°
如:太陽直射20°N,晨昏線相切緯線緯度為70°N,發(fā)生極晝的范圍是70°N—90°N之間;發(fā)生極夜的范圍是70°S—90°S之間。
而且有極晝的極點(diǎn)的太陽高度終日不變,且等于太陽直射點(diǎn)的緯度。
總之,只有對(duì)晨昏線有一個(gè)全面的了解和認(rèn)識(shí),才有助于我們理解和學(xué)習(xí)日照圖所包含的地理知識(shí),巧妙地提取有用信息,從而輕松地解題。
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