日照圖與太陽視運動專題複習

日照圖與太陽視運動專題複習

【梳理·知識清單】

一、晨昏線與日照圖

1、晨昏線的概念和特點：

概念：晝半球和夜半球的分界線，由晨線與昏線組成。

特點：

①始終與太陽光線垂直；

②晨昏線上太陽高度為0⁰

晨線上-----日出

昏線上-----日落

③晨昏圈平分赤道，同時赤道平分晨線與昏線；

④晨昏圈除了春秋分日外，總是和出現極晝和極夜的最低緯度的緯線圈相切。

⑤相對於地球自轉，晨昏線在地表自東向西運動。

2、晨線與昏線的判斷方法：

⑴、根據地球的自轉方向判斷：

順著地球自轉方向

昏線：晝半球 夜半球

晨線：夜半球 晝半球

⑵、根據晝、夜半球判斷

（口訣）：左夜晨，右夜昏（側視圖）

⑶、晨昏線與赤道的交點

晨昏線與赤道的交點所在緯度是晨昏線上的最低緯度，位於晨線或昏線的中點處。晨線、昏線與赤道交點所在經線的地方時分別為6時、18時

⑷、晨昏線與緯線的切點

①切點緯度是晨昏線上的最高緯度,是出現極晝、極夜的最低緯度。

②切點是晨線與昏線的分界點，處於太陽直射點所在經線或夜半球的中分線上，所以切點所在經線為0時或12時

A.若切點所在緯線為極晝圈，則此切點所在經線（子線）的為0時或24時；

B.若切點所在緯線為極夜圈，則此切點所在經線（午線）的地方時為12時

③緯線上晝弧的中心點為12點，夜弧的中心點為0點。⑸、交點、切點所在經線的位置關係

①兩交點所在經線的經差為180⁰；

②兩切點所在經線的經差為180⁰

③交點與兩側的任一切點的經差為90⁰，地方時相差6小時。

⑹、晨昏線與地軸的夾角

晨昏線與地軸的最小夾角為0⁰，（二分日），最大夾角為23⁰26`，（二至日），晨昏線與地軸的夾角等於太陽直射點緯度數，與切點所在緯度數互余。

3、晨昏線在光照圖中的運用

（1）、確定地球的自轉方向、南北半球、經度的分布

[例1] 讀圖1，回答：

①若OA為昏線，地球沿_____時針運動，

此圖為_____半球，B點經度為______；

②若OA為晨線，地球沿_____時針運動，

此圖為____半球，B點經度為_____。

（2）、確定地方時

[例2] 讀圖2，回答：

①A點的地方時為______時，此日晝長_____小時，B點此刻為____時。

（3）、確定太陽直射點坐標

②此刻，太陽直射點坐標為________

（4）、確定季節

③此時，可能為 （ ）

A．3月 B．4月 C．6月 D．9月

（5）、確定極晝、極夜範圍

④出現極夜範圍是______________

（6）、確定日出、日落時刻

⑤A 地_____時日出，B地____時日落

公式：日出時間＝12－1／2晝長； 日落時間＝12+1／2晝長

日出時刻+日落時刻=24時（以上時間均為當地地方時）

（7）、確定晝長、夜長

⑥ B地晝長為_____小時。

公式：晝長+夜長=24小時

晝長=日落時刻－日出時刻=晝弧弧度/15⁰

夜長=日出時間的2倍=夜弧弧度/15⁰

注意：

1.同一半球相同緯度地區晝長、夜長、日出、日落時間均相同。同日，南北半球相同緯度的晝夜長短反對稱，如北緯40度的晝長是15時，那麼南緯40度的地區夜長為15時。

2.極晝區、極夜區的晝長分別是24時和0時。赤道地區的晝長永遠是12小時。

（8）、確定太陽直射點的地理坐標。

①太陽直射經線的確定：

A.地方時12時的經線。

B.平分晝半球的經線。

C.根據已知某經線的時間來計算。

D.直立物體影長為零的地區所在的經線。

E.從晨(昏)線與赤道的交點經度東移（西移）90°經度.

②直射緯線的確定。

A.利用某地的正午太陽高度計算。

B.直立物體影長為零的地區所在的緯線。

C.利用晨昏線相切的緯度計算：直射緯度＝90⁰－相切緯度

（9）、某地緯度的計算

①利用正午太陽高度計算。

②利用北極星的仰角計算：北極星的仰角＝當地緯度

③利用晝長確定：當北（南）半球某緯度的晝長是X小時，而南（北）半球同緯度的夜長也是X小時，當地緯度即與上述緯度相同，半球相反。

二、太陽視運動

1.太陽升、落的方向

⑴太陽直射北半球時，除極晝極夜的地區，全球其他地方太陽都是東北升、西北落。（極晝地區太陽正北升正北落,正午太陽總在正南）。

⑵太陽直射南半球時，除極晝極夜的地區，全球其他地方太陽都是東南升、西南落。（極晝地區太陽正南升正南落，正午太陽總在正北）。

⑶太陽直射赤道時，全球太陽都是正東升、正西落。

2.正午太陽的位置（正午太陽地方時總是12：00）

直射點以北地區，正午太陽總在正南。直射點以南地區，正午太陽總在正北。

3. 直射點的緯度。

⑴太陽直射點的緯度數與極晝圈度數互余。

⑵出現極晝的地方，一天中日出太陽高度加上正午太陽高度除以2等於直射點的緯度數，即：θ=（h₀+H）/2

⑶極點太陽高度一天不變，其度數等於直射點的緯度數

4.極晝期間的太陽視運動

⑴極晝圈（發生極晝的最低緯線圈）上太陽周日視運動狀況

極晝圈上，全天24小時內太陽高度最小值為0°，當地時間0時（或24時），太陽視運動軌跡與地平圈相切；太陽高度最大值就是當地正午太陽高度，其大小為陽光直射點所在緯度數的2倍（根據正午太陽高度的計算公式即可推知）。

例如，當陽光某日直射南、北緯h°時，極晝圈（其緯度為南、北緯（90°－h°）上某地點太陽高度的日變化曲線及其視運動軌跡，如圖4、圖5（南半球極晝圈太陽視運動圖）和圖6（北半球極晝圈太陽視運動圖）所示。

⑵極晝圈與極點之間地區的太陽周日視運動狀況

在極點與極晝圈之間的極晝地帶，全天24小時太陽高度角都大於0°，其中日最小太陽高度角與正午太陽高度角之和等於陽光直射點緯度數的2倍，並且日最小太陽高度角的度數等於該地緯度與極晝圈之間相隔的緯度數。例如，當陽光某日直射南、北緯h°時，極晝圈緯度為90°－h°，此時處於極點與極晝圈之間地帶的某地點太陽高度日變化曲線及太陽視運動圖如圖7、圖8（南半球圖）和圖9（北半球圖）所示。

[例3]下圖表示某地一天中兩個不同時刻太陽光線與地面的夾角，回答：

⑴.這一天，太陽直射點的緯度是（ ）

A.15°N B.20°N

C.15°S D.20°S

⑵.該地的地理緯度是（ ）

A.70°N B.75°N C.70°S D.75°S

⑶.當太陽處在正北方上空時，國際標準時為20時，則該地的經度位置是（ ）

A.120°W B.0° C.60°E D.180°

【解析】 北半球極晝圈及其以北地區（極點除外），日最小太陽高度角朝向正北（出現在當地0時），日最大太陽高度（即正午太陽高度）朝向正南方向，並且兩極值之和等於直射點緯度的2倍，據此可推知該日陽光直射20°N。該地緯度等於該日極晝圈緯度70°（90°－20°）與日最小太陽高度之和，即75°N。當太陽處於正北方上空時，該地地方時為0時（或24時），而此時0°經線地方時（國際標準時）為20時，通過時差經度計算可知該地經度為60°E。 答案 ⑴ B ⑵ B ⑶ C

⑶在極點上看：

由於太陽周日圈始終平行於地平圈，故一天中的太陽高度沒有變化，始終等於該日太陽直射點的緯度數，太陽只有方位變化而無所謂升落，因而不存在升落方位問題。例如：12月22日在南極點上看，太陽周日圈始終高出地平23⁰26′，且只有方位變化（每日一周）而無所謂升落，故不存在升落方位問題。

當陽光某日直射南、北緯h°時，南、北極點太陽高度角的日變化曲線及其視運動軌跡，如圖1、圖2（南極點圖）和圖3（北極點圖）所示。

提示：

①極晝區太陽周日視運動：在北半球地平圈上看來，太陽視運動表現為順時針（自左向右，升落於正北方，中午在正南）方向，而南半球則為逆時針（自右向左）方向。

② 陽光直射點南北移動的日內變化忽略不計，同緯度地點太陽視運動軌跡相同。

三、季節的確定(以北半球為例)

[例4]圖中AN、BN點屬於兩條相對的經線，N點為北極點，BC處於晝半球，且C正好是晨昏圈與某一緯線的切點，圖中數據為緯度。讀圖回答。

（1）若C點所在經線為30°W，則北京時間為

A．12時 B．10時 C．14時 D．9時44分

（2）此時，圖中範圍能看到太陽位於正北方向的是

A．C與N之間 B．N與D之間

C．B與D之間 D．B與D之間，C與N之間

（3）此時下列情況可能出現的是

A．長江中下游陰雨連綿 B．塔里木河正處於枯水期　

C．美國「矽谷」溫和多雨 D．去南極考察的最佳時期

【解析】由已知條件及圖中A、B數據為0判斷出圖中緯度為北緯，由此判讀出C、D為北緯70和北緯20，與晨昏線相切的緯線為北緯70 ，結合「BC處於晝半球」，得出北緯70為剛剛出現極晝的緯度，太陽直射點在北緯20，為北半球的夏季，推出第3問答案為A, 塔里木河為內流河，為豐水期，美國「矽谷」為地中海式氣候，為副熱帶高氣壓帶控制，炎熱乾燥；去南極考察的 最佳時期是北半球的冬季。

將局部圖轉換成常見的側視圖為：

C點為切點，地方時為0點，根據經度每相差15°時間相差1小時，計算得出10時。

B與D之間在直射經線上，太陽在正北方；C（剛出現極晝的緯線）與N（極點）之間為太陽日出位置，N為最北點，太陽光線從北部照來。正北升起，正北落下，做圓周運動。

【探尋·高考真題】

【2009年四川卷】

圖3是經緯網圖，已知M地位於赤道，N地比P地先見到日落，此刻，圖中70度以內為極晝，再過8小時，N地太陽高度達當日最大。讀圖回答10-11題。

10．此刻，太陽直射

A．世界著名漁場 B．世界著名油田 C．暖流流經地區 D熱帶沙漠地區

【解析】N地比P地先見到日落，說明N地在P地的東側，因此自傳方向為順時針，所示半球為南半球。70度以內為極晝，說明太陽直射在20°S。再過8小時，N地太陽高度達當日最大，說明此時N地的地方時為4時，N地的經度為30°E，則太陽直射點在150°E。所以，該地位於澳大利亞的東岸，有暖流經過。【答案】C

11．圖輻範圍內

A．此刻，各地在同一日 B．此刻，大部分地區是黑夜

C．此日後，各地白晝逐漸增長 D．此季節，N地原野一片片枯黃

【解析】此刻，各地分屬兩個日期。此日，太陽直射在20°S，但不能判斷太陽直射點向哪一個方向運動，因此不能確定白晝的變化。N地位於30°E、30°S，屬於熱帶草原氣候，正值夏季，草木蔥綠。【答案】B

（2009年福建文綜卷）讀圖5，完成10-12題

10.若EF為赤道，P點出現極晝現象，

則太陽直射的範圍是

A．0°-20°N

B．0°-20°S

C．20°N -23°26′N

D．20°S -23°26′S

【解析】若EF為赤道，則H P之間與EF垂直的線段為地軸，從圖中可以看出晨昏線和地軸夾角為20°，P為北緯70度，即70oN及其以北出現極晝，這種現象應該發生在太陽直射點在20oN及其以北，也就是太陽直射範圍20°N -23°26′N，故選C

11.若EF為地球公轉軌道平面，PQ為地軸，下列變化可信的是

A．福州冬季均溫升高 B．北溫帶範圍變小

C．全球極夜範圍擴大 D．悉尼（約34°S）夏季晝變長

【解析】黃道平面EF與地軸PO段夾角POF為70度，則黃赤交角為20度，黃赤交角變小，直射點的回歸運動範圍縮小，即熱帶變小；出現極晝極夜的範圍縮小，即寒帶縮小；故北溫帶範圍變大。因直射點的回歸運動引起的晨昏圈的回歸運動範圍也變小，這會導致悉尼夏季的晝長變小。故選A

W.w.w.k.s.5.u.c.o.m

12.若O為北極點，H、P為晨昏線與某緯線的兩交點，則E點的時間可能為

A．5月23日8時 B．6月22日18時W.w.w.k.s.5.u.c.o.m

C．11月23日6時 D．12月22日18時

【解析】若O為北極點，H、P為晨昏線與某緯線的兩交點,則可知晨昏線與經線交點的極北點也就是劣弧HP的中點（圖上未標名稱，設為M點）所在地的地方時為0時或者正午12時。從O點（即北極點）俯視，地球呈逆時針轉動，自M點向東90度到E點，即加上6小時，可能為6時或者18時，排除A。假設太陽直射點在北半球（即選項B中6月22日情況），在北半球晝長夜短，劣弧HP表示黑夜,M點為0時，確定出E為晨6時，排除B。假設太陽直射點在南半球（即選項C或D日期的情況），北半球晝短夜長，劣弧HP為晝弧，M點為12時，此刻E應為18時，故排除C，選擇D。

【前瞻·考向預測】

本專題內容被稱為高考的「常青樹」，歷年高考命題中，或多或少均有出現，重點考查晨昏線、太陽高度、晝夜長短等基礎知識，多以選擇題形式出現，知識點整合性強。試題以圖文結合、圖表結合的方式呈現，且與現實生活聯繫密切，注重讀圖能力、計算能力和空間思維能力的考查。在此基礎上，還要注意：

1.聯繫實際，利用社會熱點和生活常識作為信息材料，以日照圖為背景，綜合考查太陽直射點、晨昏線、季節、節氣與時間計算等核心知識的理解和綜合應用能力。

2.通過一些假設地球運動條件的變化，如周期變化、方向變化、黃赤交角的變化等考查學生的知識遷移能力和分析問題的能力。

3.能根據時間確定日出、日落的方位，繪出某地太陽視運動的軌跡。