日照圖與太陽視運(yùn)動專題復(fù)習(xí)

【梳理·知識清單】

一、晨昏線與日照圖

1、晨昏線的概念和特點(diǎn)：

概念：晝半球和夜半球的分界線，由晨線與昏線組成。

特點(diǎn)：

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(xiàn)極晝和極夜的最低緯度的緯線圈相切。

⑤相對于地球自轉(zhuǎn)，晨昏線在地表自東向西運(yùn)動。

⑴、根據(jù)地球的自轉(zhuǎn)方向判斷：

順著地球自轉(zhuǎn)方向

昏線：晝半球 夜半球

晨線：夜半球 晝半球

⑵、根據(jù)晝、夜半球判斷

（口訣）：左夜晨，右夜昏（側(cè)視圖）

⑶、晨昏線與赤道的交點(diǎn)

晨昏線與赤道的交點(diǎn)所在緯度是晨昏線上的最低緯度，位于晨線或昏線的中點(diǎn)處。晨線、昏線與赤道交點(diǎn)所在經(jīng)線的地方時分別為6時、18時

⑷、晨昏線與緯線的切點(diǎn)

①切點(diǎn)緯度是晨昏線上的最高緯度,是出現(xiàn)極晝、極夜的最低緯度。

②切點(diǎn)是晨線與昏線的分界點(diǎn)，處于太陽直射點(diǎn)所在經(jīng)線或夜半球的中分線上，所以切點(diǎn)所在經(jīng)線為0時或12時

A.若切點(diǎn)所在緯線為極晝?nèi)?，則此切點(diǎn)所在經(jīng)線（子線）的為0時或24時；

B.若切點(diǎn)所在緯線為極夜圈，則此切點(diǎn)所在經(jīng)線（午線）的地方時為12時

③緯線上晝弧的中心點(diǎn)為12點(diǎn)，夜弧的中心點(diǎn)為0點(diǎn)。
⑸、交點(diǎn)、切點(diǎn)所在經(jīng)線的位置關(guān)系

①兩交點(diǎn)所在經(jīng)線的經(jīng)差為180⁰；

②兩切點(diǎn)所在經(jīng)線的經(jīng)差為180⁰

③交點(diǎn)與兩側(cè)的任一切點(diǎn)的經(jīng)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于太陽直射點(diǎn)緯度數(shù)，與切點(diǎn)所在緯度數(shù)互余。

3、晨昏線在光照圖中的運(yùn)用

（1）、確定地球的自轉(zhuǎn)方向、南北半球、經(jīng)度的分布

①若OA為昏線，地球沿_____時針運(yùn)動，

此圖為_____半球，B點(diǎn)經(jīng)度為______；

②若OA為晨線，地球沿_____時針運(yùn)動，

此圖為____半球，B點(diǎn)經(jīng)度為_____。

（2）、確定地方時

[例2] 讀圖2，回答：

①A點(diǎn)的地方時為______時，此日晝長_____小時，B點(diǎn)此刻為____時。

（3）、確定太陽直射點(diǎn)坐標(biāo)

（4）、確定季節(jié)

③此時，可能為 （   ）

A．3月   B．4月    C．6月   D．9月

（5）、確定極晝、極夜范圍

 ④出現(xiàn)極夜范圍是______________

（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(dāng)?shù)氐胤綍r）

（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(qū)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，那么南緯40度的地區(qū)夜長為15時。

2.極晝區(qū)、極夜區(qū)的晝長分別是24時和0時。赤道地區(qū)的晝長永遠(yuǎn)是12小時。

（8）、確定太陽直射點(diǎn)的地理坐標(biāo)。

①太陽直射經(jīng)線的確定：

A.地方時12時的經(jīng)線。

B.平分晝半球的經(jīng)線。

C.根據(jù)已知某經(jīng)線的時間來計算。

D.直立物體影長為零的地區(qū)所在的經(jīng)線。

E.從晨(昏)線與赤道的交點(diǎn)經(jīng)度東移（西移）90°經(jīng)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(qū)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(dāng)?shù)鼐暥?SPAN lang=EN-US>

③利用晝長確定：當(dāng)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(dāng)?shù)鼐暥燃磁c上述緯度相同，半球相反。

二、太陽視運(yùn)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(qū)，全球其他地方太陽都是東北升、西北落。（極晝地區(qū)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(qū)，全球其他地方太陽都是東南升、西南落。（極晝地區(qū)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(diǎn)以北地區(qū)，正午太陽總在正南。直射點(diǎn)以南地區(qū)，正午太陽總在正北。

3. 直射點(diǎn)的緯度。

⑴太陽直射點(diǎn)的緯度數(shù)與極晝?nèi)Χ葦?shù)互余。

⑵出現(xiàn)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等于直射點(diǎn)的緯度數(shù)，即：θ=（h₀+H）/2

⑶極點(diǎn)太陽高度一天不變，其度數(shù)等于直射點(diǎn)的緯度數(shù)

4.極晝期間的太陽視運(yùn)動

⑴極晝?nèi)Γòl(fā)生極晝的最低緯線圈）上太陽周日視運(yùn)動狀況

極晝?nèi)ι?，全?/SPAN>24小時內(nèi)太陽高度最小值為0°，當(dāng)?shù)貢r間0時（或24時），太陽視運(yùn)動軌跡與地平圈相切；太陽高度最大值就是當(dāng)?shù)卣缣柛叨?，其大小為陽光直射點(diǎn)所在緯度數(shù)的2倍（根據(jù)正午太陽高度的計算公式即可推知）。

例如，當(dāng)陽光某日直射南、北緯h°時，極晝?nèi)Γㄆ渚暥葹槟?、北緯?/SPAN>90°－h°）上某地點(diǎn)太陽高度的日變化曲線及其視運(yùn)動軌跡，如圖4、圖5（南半球極晝?nèi)μ栆曔\(yùn)動圖）和圖6（北半球極晝?nèi)μ栆曔\(yùn)動圖）所示。

⑵極晝?nèi)εc極點(diǎn)之間地區(qū)的太陽周日視運(yùn)動狀況

在極點(diǎn)與極晝?nèi)χg的極晝地帶，全天24小時太陽高度角都大于0°，其中日最小太陽高度角與正午太陽高度角之和等于陽光直射點(diǎn)緯度數(shù)的2倍，并且日最小太陽高度角的度數(shù)等于該地緯度與極晝?nèi)χg相隔的緯度數(shù)。例如，當(dāng)陽光某日直射南、北緯h°時，極晝?nèi)暥葹?/SPAN>90°－h°，此時處于極點(diǎn)與極晝?nèi)χg地帶的某地點(diǎn)太陽高度日變化曲線及太陽視運(yùn)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(diǎn)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(dāng)太陽處在正北方上空時，國際標(biāo)準(zhǔn)時為20時，則該地的經(jīng)度位置是（  ）

A.120°W     B.0°    C.60°E     D.180°

【解析】 北半球極晝?nèi)捌湟员钡貐^(qū)（極點(diǎn)除外），日最小太陽高度角朝向正北（出現(xiàn)在當(dāng)?shù)?/SPAN>0時），日最大太陽高度（即正午太陽高度）朝向正南方向，并且兩極值之和等于直射點(diǎn)緯度的2倍，據(jù)此可推知該日陽光直射20°N。該地緯度等于該日極晝?nèi)暥?/SPAN>70°（90°－20°）與日最小太陽高度之和，即75°N。當(dāng)太陽處于正北方上空時，該地地方時為0時（或24時），而此時0°經(jīng)線地方時（國際標(biāo)準(zhǔn)時）為20時，通過時差經(jīng)度計算可知該地經(jīng)度為60°E。   答案  ⑴ B  ⑵ B  ⑶ C

⑶在極點(diǎn)上看：

由于太陽周日圈始終平行于地平圈，故一天中的太陽高度沒有變化，始終等于該日太陽直射點(diǎn)的緯度數(shù)，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(diǎn)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(dāng)陽光某日直射南、北緯h°時，南、北極點(diǎn)太陽高度角的日變化曲線及其視運(yùn)動軌跡，如圖1、圖2（南極點(diǎn)圖）和圖3（北極點(diǎn)圖）所示。

提示：

①極晝區(qū)太陽周日視運(yùn)動：在北半球地平圈上看來，太陽視運(yùn)動表現(xiàn)為順時針（自左向右，升落于正北方，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(diǎn)南北移動的日內(nèi)變化忽略不計，同緯度地點(diǎn)太陽視運(yùn)動軌跡相同。

三、季節(jié)的確定(以北半球為例)

[例4]圖中AN、BN點(diǎn)屬于兩條相對的經(jīng)線，N點(diǎn)為北極點(diǎn)，BC處于晝半球，且C正好是晨昏圈與某一緯線的切點(diǎn)，圖中數(shù)據(jù)為緯度。讀圖回答。

（1）若C點(diǎn)所在經(jīng)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，圖中范圍能看到太陽位于正北方向的是                      

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(xiàn)的是                                      

A．長江中下游陰雨連綿             B．塔里木河正處于枯水期　

C．美國“硅谷”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(shù)據(jù)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(jié)合“BC處于晝半球”，得出北緯70為剛剛出現(xiàn)極晝的緯度，太陽直射點(diǎn)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(nèi)流河，為豐水期，美國“硅谷”為地中海式氣候，為副熱帶高氣壓帶控制，炎熱干燥；去南極考察的 最佳時期是北半球的冬季。

將局部圖轉(zhuǎn)換成常見的側(cè)視圖為：

C點(diǎn)為切點(diǎn)，地方時為0點(diǎn)，根據(jù)經(jīng)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(jīng)線上，太陽在正北方；C（剛出現(xiàn)極晝的緯線）與N（極點(diǎn)）之間為太陽日出位置，N為最北點(diǎn)，太陽光線從北部照來。正北升起，正北落下，做圓周運(yùn)動。

【探尋·高考真題】

【2009年四川卷】

圖3是經(jīng)緯網(wǎng)圖，已知M地位于赤道，N地比P地先見到日落，此刻，圖中70度以內(nèi)為極晝，再過8小時，N地太陽高度達(dá)當(dāng)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(jīng)地區(qū)    D熱帶沙漠地區(qū)

【解析】N地比P地先見到日落，說明N地在P地的東側(cè)，因此自傳方向為順時針，所示半球為南半球。70度以內(nèi)為極晝，說明太陽直射在20°S。再過8小時，N地太陽高度達(dá)當(dāng)日最大，說明此時N地的地方時為4時，N地的經(jīng)度為30°E，則太陽直射點(diǎn)在150°E。所以，該地位于澳大利亞的東岸，有暖流經(jīng)過?！敬鸢浮?SPAN lang=EN-US>C

11．圖輻范圍內(nèi)

A．此刻，各地在同一日         B．此刻，大部分地區(qū)是黑夜

C．此日后，各地白晝逐漸增長   D．此季節(jié)，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(diǎn)向哪一個方向運(yùn)動，因此不能確定白晝的變化。N地位于30°E、30°S，屬于熱帶草原氣候，正值夏季，草木蔥綠?！敬鸢浮?SPAN lang=EN-US>B

10.若EF為赤道，P點(diǎn)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，

則太陽直射的范圍是

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(xiàn)極晝，這種現(xiàn)象應(yīng)該發(fā)生在太陽直射點(diǎn)在20oN及其以北，也就是太陽直射范圍20°N -23°26′N，故選C

11.若EF為地球公轉(zhuǎn)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．北溫帶范圍變小

C．全球極夜范圍擴(kuò)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(diǎn)的回歸運(yùn)動范圍縮小，即熱帶變??；出現(xiàn)極晝極夜的范圍縮小，即寒帶縮??；故北溫帶范圍變大。因直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動引起的晨昏圈的回歸運(yùn)動范圍也變小，這會導(dǎo)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(diǎn)，H、P為晨昏線與某緯線的兩交點(diǎn)，則E點(diǎn)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(diǎn)，H、P為晨昏線與某緯線的兩交點(diǎn),則可知晨昏線與經(jīng)線交點(diǎn)的極北點(diǎn)也就是劣弧HP的中點(diǎn)（圖上未標(biāo)名稱，設(shè)為M點(diǎn)）所在地的地方時為0時或者正午12時。從O點(diǎn)（即北極點(diǎn)）俯視，地球呈逆時針轉(zhuǎn)動，自M點(diǎn)向東90度到E點(diǎn)，即加上6小時，可能為6時或者18時，排除A。假設(shè)太陽直射點(diǎn)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(diǎn)為0時，確定出E為晨6時，排除B。假設(shè)太陽直射點(diǎn)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(diǎn)為12時，此刻E應(yīng)為18時，故排除C，選擇D。

【前瞻·考向預(yù)測】

本專題內(nèi)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(xiàn)，重點(diǎn)考查晨昏線、太陽高度、晝夜長短等基礎(chǔ)知識，多以選擇題形式出現(xiàn)，知識點(diǎn)整合性強(qiáng)。試題以圖文結(jié)合、圖表結(jié)合的方式呈現(xiàn)，且與現(xiàn)實生活聯(lián)系密切，注重讀圖能力、計算能力和空間思維能力的考查。在此基礎(chǔ)上，還要注意：

1.聯(lián)系實際，利用社會熱點(diǎn)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(diǎn)、晨昏線、季節(jié)、節(jié)氣與時間計算等核心知識的理解和綜合應(yīng)用能力。

2.通過一些假設(shè)地球運(yùn)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(xué)生的知識遷移能力和分析問題的能力。

3.能根據(jù)時間確定日出、日落的方位，繪出某地太陽視運(yùn)動的軌跡。