解读日照图的思维路径与能力培养

西安交通大学苏州附属中学（215021） 王晨光

苏州工业园区星海实验中学（215021） 金爱春

新课程背景下的高考突出能力立意，地球日照图类试题能很好地考查学生的空间思维和逻辑思维能力，近年来屡见于各省高考试卷，且常以局部或特殊视角透视图的形式呈现，突出考查学生图图转换、文图转换的能力。日照图也是高中地理学习的难点，从初学到高考长期困扰着许多学生，甚至影响到学习地理的信心。不少教师也对如何帮助学生突破日照图深感苦恼，甚至建议部分同学干脆放弃。其实，解读地球日照图有特定的思维路径，通过一定的读图、绘图、解题练习，形成解决问题的思维模式，就能够顺利地解决此类问题。本文试分析解读日照图的思维路径，探讨提高解读地球日照图能力的方法。

一、把握日照图中关键点、线的内涵

日照图中有几个至关重要的点，分别是直射点、交点、切点。这几个点隐藏了经度、纬度、地方时等重要信息，并且相互间存在一定的关系，是解题的关键点。读日照图时，要紧抓这几个要点，挖掘隐藏的条件或信息。立体日照图直观形象，指导学生初识关键点、线及其意义，宜借助立体图（如图1）。

图1 立体日照图（北半球夏至日）

1. 直射点（A）

即太阳光线垂直照射的地点，该点有以下特征：

①在昼半球正中间，太阳高度角为90°（物体的日影为一点）；

②所在经线地方时为12时；

③A点与极昼现象在同一个半球（二分日无极昼现象时，直射点A在赤道上）。

2. 交点（D、B）

即晨昏线与赤道的两个交点，该点有以下特征：

①交点（D）：即晨线与赤道的交点，该点所在经线地方时为6时；东侧为昼半球，西侧为夜半球；太阳高度为零。

②交点（B）：即昏线与赤道的交点，该点所在经线地方时为18时；东侧为夜半球，西侧为昼半球；太阳高度为零。

3. 切点（E、F）

即晨昏线与纬线圈两个切点（E、F）：

①切点（E、F）所在纬线圈以内的地区为产生极昼、极夜现象的区域；

②切点E所在经线地方时为0时，E点有极昼现象；

③切点F所在经线地方时为12时，F点有极夜现象。

4. 三个点的位置关系

由于太阳光线与晨昏线所在平面垂直，因此直射点与交点、切点存在以下关系：

①交点B、D经度大小互补且位于异侧；均在赤道上。

②切点E、F经度大小互补且位于异侧；纬度数相同分属南北纬。

③直射点（A）与地方时为12时（或有极夜现象）的切点（F）经度相同。

④直射点（A）与两个交点（B、D）在经度上相隔90°。

⑤直射点（A）与两个切点（E、F）在纬度上相隔90°，且纬度大小互余。

日照图中最重要的线是晨昏线，它是地球表面由晨线（半圆EDF）和昏线（半圆EBF）组成的大圆。晨昏线上太阳高度为0，随着地球的自转，晨线上即将日出，昏线上正值日落。晨昏线所在平面与地轴的夹角存在季节性变化，二分日时为0，二至日时夹角达到最大，为一个黄赤交角。只有二分日晨昏线与经线重合，晨昏线上各地地方时相同；其它日期晨昏线与经线不可能重合，晨昏线上各地地方时也不同。晨昏线上的切点和交点是解读日照图的关键点。

二、熟悉不同视角透视图中点、线的形态与位置关系

日照图反映某一时刻地球表面的光照情况。平行的太阳光射过来，总是照亮一半地球。由于地球的自转与公转运动，直射点的位置和昼夜半球的范围不断发生变化，不同时间的日照图是不一样的。因观察角度或作图采用的投影方式不同，同一时间的日照图也有不同的表现形式。解读日照图的实质是根据不同形式日照图中关键点、线的形态与位置关系判断出相应时间，或分析某时刻日照图中特定点、线的位置关系。在各种形式的日照图中，图1所示的立体日照图最能形象直观地反映关键点、线的形态与位置关系，成为各种形式日照图之间、图文之间转换的枢纽，是解读日照图最重要的思维支架。

解读日照图的基础是熟悉不同视角透视图中关键点、线的形态与位置关系。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，笔者的实践经验表明，观察—绘制—修正是熟悉不同形式日照图的有效训练步骤。如图2所示，引导学生从不同视角观察夏至日立体日照图，绘制相应的透视图，从而熟悉关键点线以及极点、赤道、南北极圈与回归线的形态和位置关系。空间思维能力较弱的同学可再以二分日和冬至日情况进行强化。

图2 不同视角下的透视图（北半球夏至日）

三、建立解读日照图的思维路径

解读地球日照图的思维路径是：①从题目提供的文字、图表中获取关键点、线及其形态和位置关系信息；②判断季节与时刻（即太阳直射点的纬度和经度位置），回归立体日照图或者进一步转换成某视角下的投影图；③按要求分析特定点、线的位置关系或推导相关地理现象。举2012年各地典型高考试题例如下：

例1. [2012•江苏卷]北京时间2011年11月3日1时36分6秒，“天宫一号”目标飞行器与“神舟八号”飞船成功实现首次交会对接。图3是“神舟八号”与“天宫一号”首次对接空间位置示意图。读图回答第1题。

图3

1. 首次成功对接时，地球表面的晨线是（ ）

A. ①线 B. ②线 C. ③线 D. ④线

【解析】A 本题考查日照图中的关键点、线知识。晨线与赤道的交点地方时为6时。根据题干信息，对接时北京时间为11月3日1时36分6秒，此时北极附近应出现极夜，180°经线地方时为5时36分6秒。图示①线与赤道交点在180°东边，大约为6时，符合“赤道与晨线交点地方时为6时”。

例2. [2012•四川卷] 图4是以极点为中心的东半球图。此刻，曲线MN上各点太阳高度为0°，MN与EP相交于N点，该季节，北美大陆等温线向南凸出。读图回答2～3题。

图4

2. 由图文信息可知（ ）

A. M位于N的西北方向

B. 悉尼正值少雨的季节

C. 此季节是南极考察的最佳时期

D. 这一天甲地日出时刻早于乙地

【解析】C 由图中陆地轮廓可知，此图为以南极点为中心的东半球图，则M位于N的东北方向；由“该季节北美大陆等温线向南凸出”可知，此季节为南半球的夏季，则悉尼正值多雨的季节，是去南极考察的最佳时期；甲地与乙地位于同一经线上，且甲地纬度位置偏北，故日出时刻应该晚于乙地。

3. 图示时刻（ ）

A. 东经10°各地处于夜

B. 澳大利亚与巴西不在同一日

C. 全球属于夜的范围大于昼

D. 地球位于公转轨道远日点附近

【解析】B 由题干中曲线MN上各点太阳高度为0，可知MN线为晨昏线；由MN与EP相交于N点，且图中曲线MN所跨经度为90°，推出N点为晨昏线与某纬线的切点；承上题条件（南半球夏季），则N点所在经线40°E（由此图为东半球推知）为0时，推知B项正确；任何时候昼、夜半球范围一样大；地球此时位于地球公转轨道近日点附近（南半球夏季）

例3. [2012•福建卷] 图5中N为北极点，A、M、B位于地球表面，NP为经线，NM的球面最短距离为2553千米。读图完成第4题。

图5

4. 若AM为昏线，则此时节（ ）

A. 巴黎香榭丽舍大道落叶遍地

B. 日本富士山樱花烂漫

C. 阿根廷潘帕斯草原牧草枯黄

D. 北京颐和园雪飞冰封

【解析】D 图5为北极俯视投影图的局部。从NM的球面最短距离为2553千米，知M点为67°N，图5可转换为图6所示。AM为昏线，则北半球为冬季，因此“北京颐和园雪飞冰封”正确。

图6

综上所述，深刻理解日照图中关键点、线的内涵，熟悉不同视角透视图中点线的形态与位置关系，掌握解读日照图的思维路径，是提高日照图解读能力的有效途径。

[1] 陈锡礼.创新方案[M].合肥:安徽科学技术出版社,2011.