西安交通大學(xué)蘇州附屬中學(xué)(215021) 王晨光
蘇州工業(yè)園區(qū)星海實驗中學(xué)(215021) 金愛春
新課程背景下的高考突出能力立意,地球日照圖類試題能很好地考查學(xué)生的空間思維和邏輯思維能力,近年來屢見于各省高考試卷,且常以局部或特殊視角透視圖的形式呈現(xiàn),突出考查學(xué)生圖圖轉(zhuǎn)換、文圖轉(zhuǎn)換的能力。日照圖也是高中地理學(xué)習(xí)的難點,從初學(xué)到高考長期困擾著許多學(xué)生,甚至影響到學(xué)習(xí)地理的信心。不少教師也對如何幫助學(xué)生突破日照圖深感苦惱,甚至建議部分同學(xué)干脆放棄。其實,解讀地球日照圖有特定的思維路徑,通過一定的讀圖、繪圖、解題練習(xí),形成解決問題的思維模式,就能夠順利地解決此類問題。本文試分析解讀日照圖的思維路徑,探討提高解讀地球日照圖能力的方法。
日照圖中有幾個至關(guān)重要的點,分別是直射點、交點、切點。這幾個點隱藏了經(jīng)度、緯度、地方時等重要信息,并且相互間存在一定的關(guān)系,是解題的關(guān)鍵點。讀日照圖時,要緊抓這幾個要點,挖掘隱藏的條件或信息。立體日照圖直觀形象,指導(dǎo)學(xué)生初識關(guān)鍵點、線及其意義,宜借助立體圖(如圖1)。
圖1 立體日照圖(北半球夏至日)
即太陽光線垂直照射的地點,該點有以下特征:
①在晝半球正中間,太陽高度角為90°(物體的日影為一點);
②所在經(jīng)線地方時為12時;
③A點與極晝現(xiàn)象在同一個半球(二分日無極晝現(xiàn)象時,直射點A在赤道上)。
即晨昏線與赤道的兩個交點,該點有以下特征:
①交點(D):即晨線與赤道的交點,該點所在經(jīng)線地方時為6時;東側(cè)為晝半球,西側(cè)為夜半球;太陽高度為零。
②交點(B):即昏線與赤道的交點,該點所在經(jīng)線地方時為18時;東側(cè)為夜半球,西側(cè)為晝半球;太陽高度為零。
即晨昏線與緯線圈兩個切點(E、F):
①切點(E、F)所在緯線圈以內(nèi)的地區(qū)為產(chǎn)生極晝、極夜現(xiàn)象的區(qū)域;
②切點E所在經(jīng)線地方時為0時,E點有極晝現(xiàn)象;
③切點F所在經(jīng)線地方時為12時,F(xiàn)點有極夜現(xiàn)象。
由于太陽光線與晨昏線所在平面垂直,因此直射點與交點、切點存在以下關(guān)系:
①交點B、D經(jīng)度大小互補且位于異側(cè);均在赤道上。
②切點E、F經(jīng)度大小互補且位于異側(cè);緯度數(shù)相同分屬南北緯。
③直射點(A)與地方時為12時(或有極夜現(xiàn)象)的切點(F)經(jīng)度相同。
④直射點(A)與兩個交點(B、D)在經(jīng)度上相隔90°。
⑤直射點(A)與兩個切點(E、F)在緯度上相隔90°,且緯度大小互余。
日照圖中最重要的線是晨昏線,它是地球表面由晨線(半圓EDF)和昏線(半圓EBF)組成的大圓。晨昏線上太陽高度為0,隨著地球的自轉(zhuǎn),晨線上即將日出,昏線上正值日落。晨昏線所在平面與地軸的夾角存在季節(jié)性變化,二分日時為0,二至日時夾角達(dá)到最大,為一個黃赤交角。只有二分日晨昏線與經(jīng)線重合,晨昏線上各地地方時相同;其它日期晨昏線與經(jīng)線不可能重合,晨昏線上各地地方時也不同。晨昏線上的切點和交點是解讀日照圖的關(guān)鍵點。
日照圖反映某一時刻地球表面的光照情況。平行的太陽光射過來,總是照亮一半地球。由于地球的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)運動,直射點的位置和晝夜半球的范圍不斷發(fā)生變化,不同時間的日照圖是不一樣的。因觀察角度或作圖采用的投影方式不同,同一時間的日照圖也有不同的表現(xiàn)形式。解讀日照圖的實質(zhì)是根據(jù)不同形式日照圖中關(guān)鍵點、線的形態(tài)與位置關(guān)系判斷出相應(yīng)時間,或分析某時刻日照圖中特定點、線的位置關(guān)系。在各種形式的日照圖中,圖1所示的立體日照圖最能形象直觀地反映關(guān)鍵點、線的形態(tài)與位置關(guān)系,成為各種形式日照圖之間、圖文之間轉(zhuǎn)換的樞紐,是解讀日照圖最重要的思維支架。
解讀日照圖的基礎(chǔ)是熟悉不同視角透視圖中關(guān)鍵點、線的形態(tài)與位置關(guān)系?!凹埳系脕斫K覺淺,絕知此事要躬行”,筆者的實踐經(jīng)驗表明,觀察—繪制—修正是熟悉不同形式日照圖的有效訓(xùn)練步驟。如圖2所示,引導(dǎo)學(xué)生從不同視角觀察夏至日立體日照圖,繪制相應(yīng)的透視圖,從而熟悉關(guān)鍵點線以及極點、赤道、南北極圈與回歸線的形態(tài)和位置關(guān)系??臻g思維能力較弱的同學(xué)可再以二分日和冬至日情況進(jìn)行強化。
圖2 不同視角下的透視圖(北半球夏至日)
解讀地球日照圖的思維路徑是:①從題目提供的文字、圖表中獲取關(guān)鍵點、線及其形態(tài)和位置關(guān)系信息;②判斷季節(jié)與時刻(即太陽直射點的緯度和經(jīng)度位置),回歸立體日照圖或者進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成某視角下的投影圖;③按要求分析特定點、線的位置關(guān)系或推導(dǎo)相關(guān)地理現(xiàn)象。舉2012年各地典型高考試題例如下:
例1. [2012?江蘇卷]北京時間2011年11月3日1時36分6秒,“天宮一號”目標(biāo)飛行器與“神舟八號”飛船成功實現(xiàn)首次交會對接。圖3是“神舟八號”與“天宮一號”首次對接空間位置示意圖。讀圖回答第1題。
圖3
1. 首次成功對接時,地球表面的晨線是( )
A. ①線 B. ②線 C. ③線 D. ④線
【解析】A 本題考查日照圖中的關(guān)鍵點、線知識。晨線與赤道的交點地方時為6時。根據(jù)題干信息,對接時北京時間為11月3日1時36分6秒,此時北極附近應(yīng)出現(xiàn)極夜,180°經(jīng)線地方時為5時36分6秒。圖示①線與赤道交點在180°東邊,大約為6時,符合“赤道與晨線交點地方時為6時”。
例2. [2012?四川卷] 圖4是以極點為中心的東半球圖。此刻,曲線MN上各點太陽高度為0°,MN與EP相交于N點,該季節(jié),北美大陸等溫線向南凸出。讀圖回答2~3題。
圖4
2. 由圖文信息可知( )
A. M位于N的西北方向
B. 悉尼正值少雨的季節(jié)
C. 此季節(jié)是南極考察的最佳時期
D. 這一天甲地日出時刻早于乙地
【解析】C 由圖中陸地輪廓可知,此圖為以南極點為中心的東半球圖,則M位于N的東北方向;由“該季節(jié)北美大陸等溫線向南凸出”可知,此季節(jié)為南半球的夏季,則悉尼正值多雨的季節(jié),是去南極考察的最佳時期;甲地與乙地位于同一經(jīng)線上,且甲地緯度位置偏北,故日出時刻應(yīng)該晚于乙地。
3. 圖示時刻( )
A. 東經(jīng)10°各地處于夜
B. 澳大利亞與巴西不在同一日
C. 全球?qū)儆谝沟姆秶笥跁?/p>
D. 地球位于公轉(zhuǎn)軌道遠(yuǎn)日點附近
【解析】B 由題干中曲線MN上各點太陽高度為0,可知MN線為晨昏線;由MN與EP相交于N點,且圖中曲線MN所跨經(jīng)度為90°,推出N點為晨昏線與某緯線的切點;承上題條件(南半球夏季),則N點所在經(jīng)線40°E(由此圖為東半球推知)為0時,推知B項正確;任何時候晝、夜半球范圍一樣大;地球此時位于地球公轉(zhuǎn)軌道近日點附近(南半球夏季)
例3. [2012?福建卷] 圖5中N為北極點,A、M、B位于地球表面,NP為經(jīng)線,NM的球面最短距離為2553千米。讀圖完成第4題。
圖5
4. 若AM為昏線,則此時節(jié)( )
A. 巴黎香榭麗舍大道落葉遍地
B. 日本富士山櫻花爛漫
C. 阿根廷潘帕斯草原牧草枯黃
D. 北京頤和園雪飛冰封
【解析】D 圖5為北極俯視投影圖的局部。從NM的球面最短距離為2553千米,知M點為67°N,圖5可轉(zhuǎn)換為圖6所示。AM為昏線,則北半球為冬季,因此“北京頤和園雪飛冰封”正確。
圖6
綜上所述,深刻理解日照圖中關(guān)鍵點、線的內(nèi)涵,熟悉不同視角透視圖中點線的形態(tài)與位置關(guān)系,掌握解讀日照圖的思維路徑,是提高日照圖解讀能力的有效途徑。
[1] 陳錫禮.創(chuàng)新方案[M].合肥:安徽科學(xué)技術(shù)出版社,2011.