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【摘要】本文主要从晨昏线和它在日照图上的应用两方面来叙述的。对于晨昏线的基础知识,重点从晨昏线的由来、判读、特点来分析;对于晨昏线在日照图上的应用,主要从它与节气、太阳直射点、地方时、昼夜长短的关系加以分析;最后以实例分析的形式展现了晨昏线在日照图上的应用。
【关键词】晨昏线 晨线 昏线 地方时 日出时间 日落时间 日照图
在地方时的运算中,日照图既是一个重点,又是一个难点,而且在高考中所占比例也较大。因此,指导学生阅读日照图就显得格外重要。无论何种日照图,晨昏线都是解答的关键,能否正确利用它直接影响着解题思路与速度。
一、晨昏线的由来
由于地球是不发光、不透明的球体,所以太阳光只能照亮地球表面的一半——向着太阳的一面是白昼,背着太阳的一面是黑夜。太阳光线与地面的相切线就是昼夜半球的分界线──晨昏线(圈),它是一个过地心的大圆。所以,晨昏线上各地太阳光线与地平面近似平行,对于晨昏线上的观察者来讲,太阳正位于地平线上,太阳高度等于零度。
二、晨昏线的判断
关于晨昏线的判断有两种简单易行的方法:一是顺着地球自转的方向由昼半球进入夜半球的分界线是昏线,由夜半球进入昼半球的分界线是晨线。可简记为:“顺着地球自转方向,由昼进入夜为昏线,夜进入昼为晨线。”二是根据晨昏线与昼半球的相对位置来判断:分布于昼半球西侧的晨昏线为晨线,位于昼半球东侧的晨昏线为昏线。可简记为:“东昼西夜为晨线,东夜西昼为昏线。”
三、晨昏线的特点
1、晨昏线平分地球,是过地心的大圆。
2、晨昏线平面与太阳光垂直。
3、晨昏线永远平分赤道。
4、晨昏线只有在春、秋分时才跟经线圈重合。
5、晨昏线在二至日时跟极圈相切。
6、晨昏线自东向西移动15°/小时,跟地球自转方向相反。
四、与晨昏线有关的日照图判读与计算
1、晨昏线与节气
若晨昏线经过南北极点,与经线圈重合,或与所有纬线圈垂直,则节气为春秋分;若晨昏线与南北极圈相切,也就是与地轴(或经线圈)交角最大,分两种情况:一是北极圈内出现极昼,为夏至;二是南极圈内出现极昼,为冬至。
2、晨昏线与太阳直射点
根据判断出的节气,我们可知太阳直射点的纬度:二分时直射赤道;夏至日时,直射北回归线;冬至日时直射南回归线。
根据太阳直射的经线地方时为12时,可判断其经线的位置。因为一天中早晨到正午和正午到黄昏的时间长度相同,所以太阳直射经线就是平分昼半球的那条经线。与这条经线相对的经线平分夜半球,地方时为0时。
3、晨昏线与地方时
在光照图中,由晨昏线与赤道的关系可知,赤道上全年昼夜平分,即太阳6时升起,18时太阳降落。所以晨线与赤道交点所在的经线地方时为6时,昏线与赤道交点所在的经线地方时为18时;另外平分昼半球的经线(也就是太阳直射经线)为12时,平分夜半球的经线地方时为24时(或零时)。这样,找出赤道上的四个隐藏点的地方时,然后依据经度差(同侧相减,异侧相加),再转换成时间,计算出地方时间。
地方时的运算方法:“所求地方时=已知地方时±时差。”在计算过程中,可分三步:先求经度差(同減异加);再求时差(时差=经度差/15°,计算结果为两部分,即整数为小时数,余数×4分钟为分钟数);最后再根据公式求地方时(注意:东+西-,即所求地在已知地东“+”,在已知地西“-”)。
4、晨昏线与昼夜长短
晨昏线将纬线圈分成两部分,即昼弧和夜弧。昼弧与夜弧的长短就决定了位于该纬线圈上的点的昼夜长度。春秋分,晨昏线平分所有纬线圈,全球各地昼夜等长。太阳直射在南半球时,南半球昼长大于夜长,且纬度越高昼越长。太阳直射北半球时与此相反。同一半球纬度相同的各地昼夜长短相同;不同半球纬度相同的地点昼夜长短虽然不同,但两者的昼与夜之和正好等于24小时,也就是说此点的昼长等于彼点的夜长。
计算昼夜长短求某地的昼(夜)长,可以通过求该地在纬线圈上昼(夜)弧所占比例来进行计算,即昼(夜)弧所跨的经度数/360°×24来推算。关于昼长的计算还有另外一种算法,如果已知该地日出/日落时刻,则该地的昼长=2(12-日出时间)/2(日落时间-12)/日落时间-日出时间。
五、典例解析
例1:读图,阴影部分表示黑夜,图示时刻北京时间是:
A、8:20
B、20:20
C、9:40
D、21:40
解析:根据图示内容,判断此时图中下半部看到距离我们最近昼半球和夜半球的分界线为昏线,95°W经过昏线与赤道的交点,所以95°W的地方时为18时,而与95°W正对的经线85°E为此日地方时6时;而北京时间即120°E的地方时为:6时+(120°-8°)×4分钟=8时20分。所以,该题选A。
例2:读图回答:
⑴当图中所示北京时间为16点时,B点经度为________,D点经度为________。
⑵此时图中A点为________月________日________时,C点为________月________日________时。
⑶图中D点的白昼时间是小时,日落时间为 点;B点的日落时间为________点,日出时间为________点。
解析:⑴图中可看出A点在昏线上而且位于赤道上,所以A点地方时为18时,此时北京时间(120°E)为16点,由此可计算出A点的经度为150°E。从图中还可看出相邻两条经线相差30°,就可推出B点经度为60°E,D点经度为90°E。⑵图中A点是昏线与赤道的交点,且此时北极圈内出现极夜现象,故A点的地方时为12月22日18时;进一步可计算出C点时间为24时,但由于A点到C点要向东经过180。经线还需调整日期(减一天),因此C点时间为12月21日24时。⑶求图中D点昼长和日落时间,有两种方法。第一:可过D点画一纬线,该纬线被晨昏线分割为昼弧和夜弧,昼弧代表昼长,D点昼长=(D点昼弧/360°)×24时=4小时(D点昼弧=2×30°=60°),D点日落时间=12时+昼长/2=14时;第二:D点此时正好在昏线上,因此,D点日落时间就是此时D点的地方时(据B点为12时可算出D点的地方时为14时),D点昼长=2×(日落时间-12时)=4时。同理,B点的日落时间为16时,日出时间为8时。
从以上的分析中可以看到,晨昏线在光照图的计算中应用广泛,只要大家明白了有关晨昏线的知识,就会提高解题的速度和质量。
【关键词】晨昏线 晨线 昏线 地方时 日出时间 日落时间 日照图
在地方时的运算中,日照图既是一个重点,又是一个难点,而且在高考中所占比例也较大。因此,指导学生阅读日照图就显得格外重要。无论何种日照图,晨昏线都是解答的关键,能否正确利用它直接影响着解题思路与速度。
一、晨昏线的由来
由于地球是不发光、不透明的球体,所以太阳光只能照亮地球表面的一半——向着太阳的一面是白昼,背着太阳的一面是黑夜。太阳光线与地面的相切线就是昼夜半球的分界线──晨昏线(圈),它是一个过地心的大圆。所以,晨昏线上各地太阳光线与地平面近似平行,对于晨昏线上的观察者来讲,太阳正位于地平线上,太阳高度等于零度。
二、晨昏线的判断
关于晨昏线的判断有两种简单易行的方法:一是顺着地球自转的方向由昼半球进入夜半球的分界线是昏线,由夜半球进入昼半球的分界线是晨线。可简记为:“顺着地球自转方向,由昼进入夜为昏线,夜进入昼为晨线。”二是根据晨昏线与昼半球的相对位置来判断:分布于昼半球西侧的晨昏线为晨线,位于昼半球东侧的晨昏线为昏线。可简记为:“东昼西夜为晨线,东夜西昼为昏线。”
三、晨昏线的特点
1、晨昏线平分地球,是过地心的大圆。
2、晨昏线平面与太阳光垂直。
3、晨昏线永远平分赤道。
4、晨昏线只有在春、秋分时才跟经线圈重合。
5、晨昏线在二至日时跟极圈相切。
6、晨昏线自东向西移动15°/小时,跟地球自转方向相反。
四、与晨昏线有关的日照图判读与计算
1、晨昏线与节气
若晨昏线经过南北极点,与经线圈重合,或与所有纬线圈垂直,则节气为春秋分;若晨昏线与南北极圈相切,也就是与地轴(或经线圈)交角最大,分两种情况:一是北极圈内出现极昼,为夏至;二是南极圈内出现极昼,为冬至。
2、晨昏线与太阳直射点
根据判断出的节气,我们可知太阳直射点的纬度:二分时直射赤道;夏至日时,直射北回归线;冬至日时直射南回归线。
根据太阳直射的经线地方时为12时,可判断其经线的位置。因为一天中早晨到正午和正午到黄昏的时间长度相同,所以太阳直射经线就是平分昼半球的那条经线。与这条经线相对的经线平分夜半球,地方时为0时。
3、晨昏线与地方时
在光照图中,由晨昏线与赤道的关系可知,赤道上全年昼夜平分,即太阳6时升起,18时太阳降落。所以晨线与赤道交点所在的经线地方时为6时,昏线与赤道交点所在的经线地方时为18时;另外平分昼半球的经线(也就是太阳直射经线)为12时,平分夜半球的经线地方时为24时(或零时)。这样,找出赤道上的四个隐藏点的地方时,然后依据经度差(同侧相减,异侧相加),再转换成时间,计算出地方时间。
地方时的运算方法:“所求地方时=已知地方时±时差。”在计算过程中,可分三步:先求经度差(同減异加);再求时差(时差=经度差/15°,计算结果为两部分,即整数为小时数,余数×4分钟为分钟数);最后再根据公式求地方时(注意:东+西-,即所求地在已知地东“+”,在已知地西“-”)。
4、晨昏线与昼夜长短
晨昏线将纬线圈分成两部分,即昼弧和夜弧。昼弧与夜弧的长短就决定了位于该纬线圈上的点的昼夜长度。春秋分,晨昏线平分所有纬线圈,全球各地昼夜等长。太阳直射在南半球时,南半球昼长大于夜长,且纬度越高昼越长。太阳直射北半球时与此相反。同一半球纬度相同的各地昼夜长短相同;不同半球纬度相同的地点昼夜长短虽然不同,但两者的昼与夜之和正好等于24小时,也就是说此点的昼长等于彼点的夜长。
计算昼夜长短求某地的昼(夜)长,可以通过求该地在纬线圈上昼(夜)弧所占比例来进行计算,即昼(夜)弧所跨的经度数/360°×24来推算。关于昼长的计算还有另外一种算法,如果已知该地日出/日落时刻,则该地的昼长=2(12-日出时间)/2(日落时间-12)/日落时间-日出时间。
五、典例解析
例1:读图,阴影部分表示黑夜,图示时刻北京时间是:
A、8:20
B、20:20
C、9:40
D、21:40
解析:根据图示内容,判断此时图中下半部看到距离我们最近昼半球和夜半球的分界线为昏线,95°W经过昏线与赤道的交点,所以95°W的地方时为18时,而与95°W正对的经线85°E为此日地方时6时;而北京时间即120°E的地方时为:6时+(120°-8°)×4分钟=8时20分。所以,该题选A。
例2:读图回答:
⑴当图中所示北京时间为16点时,B点经度为________,D点经度为________。
⑵此时图中A点为________月________日________时,C点为________月________日________时。
⑶图中D点的白昼时间是小时,日落时间为 点;B点的日落时间为________点,日出时间为________点。
解析:⑴图中可看出A点在昏线上而且位于赤道上,所以A点地方时为18时,此时北京时间(120°E)为16点,由此可计算出A点的经度为150°E。从图中还可看出相邻两条经线相差30°,就可推出B点经度为60°E,D点经度为90°E。⑵图中A点是昏线与赤道的交点,且此时北极圈内出现极夜现象,故A点的地方时为12月22日18时;进一步可计算出C点时间为24时,但由于A点到C点要向东经过180。经线还需调整日期(减一天),因此C点时间为12月21日24时。⑶求图中D点昼长和日落时间,有两种方法。第一:可过D点画一纬线,该纬线被晨昏线分割为昼弧和夜弧,昼弧代表昼长,D点昼长=(D点昼弧/360°)×24时=4小时(D点昼弧=2×30°=60°),D点日落时间=12时+昼长/2=14时;第二:D点此时正好在昏线上,因此,D点日落时间就是此时D点的地方时(据B点为12时可算出D点的地方时为14时),D点昼长=2×(日落时间-12时)=4时。同理,B点的日落时间为16时,日出时间为8时。
从以上的分析中可以看到,晨昏线在光照图的计算中应用广泛,只要大家明白了有关晨昏线的知识,就会提高解题的速度和质量。