“地球运动”专题

2018-11-06卢中华

地理教育 2018年8期

卢中华

一、直击高考

★核心考点

教育部考试中心《2018年普通高等学校招生全国统一考试大纲（文科）·地理》（以下简称“考纲”）关于地球运动部分的必考内容只有一条，即“地球运动的地理意义。”对应的现行版高中地理课程标准的内容要求是：“分析地球运动的地理意义。”对应的2017年版高中地理课程标准的内容要求是：“结合实例，说明地球运动的地理意义。”

“地球运动的地理意义”是自然地理原理和规律中的主干知识，是教学的重难点，也是高考的高频考点，其涉及的考点及学习要求见表1所示。

★考情解读

以全国卷和海南卷为例（注：海南卷是海南省委托教育部考试中心命制试卷，亦称全国Ⅳ卷），近5年“地球运动的地理意义”的考查情况统计见表2所示。从表2可以看出，近年地理全国卷和海南卷高考试题对“地球运动的地理意义”的考查，从知识看，主要集中在地方时和区时计算、太阳直射点的移动规律、正午太阳高度的变化规律、昼夜长短的变化规律、四季变化规律等方面；从能力看，主要考查地理信息的获取和解读能力，侧重考查读图能力和空间想象能力；从题型看，主要为选择题；从图像载体看，主要包括局部区域经纬网图、示意图、统计图（表）、景观照片、日照图等。

★命题视角

通过对近几年地理高考试题的分析，不难看出“地球运动的地理意义”仍然是今后高考考查的重点内容之一，其命题方向、立意和考查形式将体现如下规律。

在命题方向上，既体现现行课标“分析地球运动的地理意义”的要求，也体现新课标“结合实例，说明地球运动的地理意义”的要求，特别体现在“结合实例”上，即试题给出具体事例，让学生运用所学地球运动方面的知识解决问题。

在命题立意上，仍然体现由知识立意转向能力立意，并渗透高中地理核心素养的考查。具体表现为，选取地球运动的主干知识，设置生产生活中的真实情境，考查学生阅读图文资料并从中提取信息和分析信息的能力、综合思维能力、自主探究能力、解决生产生活中实际问题的能力。

在考查形式上，单纯地以日照图特别是局部日照图为材料的试题将减少，或者不会出现，而联系实际，以生产生活中的真实情境或社会热点问题作为材料的试题将大量出现，以体现新课标“结合实例”、“说明”的要求。

二、思维构建

★知识网络

“地球運动的地理意义”涉及的地理概念和原理较多，规律性很强。这部分知识之间的内在联系可以通过建立地理认知结构直观显示出来，例如，地球运动的认知结构（见图1）、地球自转运动的认知结构（见图2）、正午太阳高度的认知结构（见图3）等。

★重点剖析

1.日出日落的方位问题

春分、秋分，全球除极点外，太阳均从正东升起、从正西落下。北半球夏半年，全球除极昼极夜现象的地区外，太阳均从东北升起、从西北落下。北半球冬半年，全球除极昼极夜现象的地区外，太阳均从东南升起、从西南落下。例如，40°地区（见图4）二分日太阳从正东升起、正西落下，夏至日太阳从东北升起、西北落下，冬至日太阳从东南升起、西南落下。

2.地球自转线速度的影响因素

纬度因素：纬度越低，地球自转线速度越大。例如，航天发射基地建设的区位选择就要考虑纬度因素。纬度越低，地球自转线速度越大；同时，向东发射，可获得较大的初始速度，充分利用地球自转的惯性，节省燃料。目前，国际上公认理想的发射场是设在南美洲圭亚那库鲁的发射场。该发射场的纬度为5°S，由欧洲有关空间机构管理。欧洲的“阿丽亚娜”火箭就是在这里发射的，这也是“阿丽亚娜”火箭一个重要的竞争优势。我国文昌航天发射基地的建设主要就是基于纬度因素的考虑。

地势因素：地势越高，地球自转线速度越大。

3.太阳直射点的移动规律

太阳直射点移动的原因和规律。地球一边公转，一边自转。地球公转形成黄道平面，地球自转形成赤道平面。在黄道平面同赤道平面之间有一个交角，叫做黄赤交角。目前的黄赤交角是23°26′（黄赤交角的度数就是回归线的纬度数）。由于黄赤交角的存在，加之地轴在宇宙空间的方向不因季节而变化，使得太阳直射点以一年为周期在南北回归线之间往返运动。太阳直射点的回归运动用曲线图表示（见图5）。

太阳直射点移动的速度。太阳直射点每个月移动纬度大约为8°，每移动纬度1°大约需要4天（假设太阳直射点的移动是匀速的）。

太阳直射点移动规律的应用。一是利用太阳直射点移动的速度可以推测极圈内任何一条纬线的极昼、极夜天数。极圈上每年1天极昼、1天极夜，极点上每年约半年极昼、半年极夜，极圈内其他纬线出现极昼、极夜天数可以根据太阳直射点大约每个月移动纬度大约为8°加以推算。二是运用太阳直射点的移动规律，可以很好理解正午太阳高度、昼夜长短和季节变化的规律。

4.正午太阳高度的变化规律

纬度分布规律。正午太阳高度是一日内最大的太阳高度。在太阳直射点上，太阳高度是90°，由直射点向南、向北正午太阳高度逐渐降低。春秋二分，由赤道向南北两方降低。夏至日，由北回归线向南北两方降低；冬至日，由南回归线向南北两方降低。

季节变化规律。在北回归线以北的纬度带，每年夏至日，正午太阳高度达最大值；每年冬至日达最小值。在南回归线以南的纬度带，情况正好相反。在南北回归线之间各地每年两次受到太阳直射。

5.昼夜长短的变化规律

昼夜长短状况与直射点位置的关系。太阳直射点所在的半球（该半球为夏半年），昼长夜短，纬度越高，白昼越长；另一半球（冬半年）昼短夜长，纬度越高，白昼越短。但值得注意的是，太阳直射某地，该地不一定昼最长、夜最短。当太阳直射回归线时，该半球昼长达一年中的最大值，而且极圈到极点出现极昼现象。太阳直射北回归线时，北半球各地昼最长，夜最短，北极圈及以内出现极昼现象，而南半球则昼最短，夜最长，南极圈及以内出现极夜现象。太阳直射南回归线时则相反。太阳直射赤道时，全球昼夜等长。赤道上全年昼夜等长。

昼夜长短变化与直射点移动的关系。昼变长、夜变短不等于昼长夜短，如北半球昼变长说明太阳直射点向北移动，但太阳直射点可能位于南半球，此时北半球昼短夜长；也可能位于北半球，此时北半球昼长夜短。昼变短、夜变长不等于昼短夜长亦是同样道理（见图6）。

6.四季的更替规律

太阳直射点以一年为周期在南北回归线间往返移动，正午太阳高度和昼夜长短随之发生季节变化，地球上的季节呈现有规律的更替。从天文含义看四季，夏季就是一年内太阳最高、白昼最长的季节；冬季就是一年内太阳最低、白昼最短的季节；春秋二季就是冬夏两季的过渡季节。气候统计上，一般把3、4、5三个月划为北半球春季；6、7、8三个月划为北半球夏季；9、10、11三个月划为北半球秋季；12、1、2三个月划为北半球冬季。南半球的季节与北半球相反。

7.正午的影子问题

正午影子的朝向。太阳直射点以北的地区正午影子朝向正北，以南的地区正午影子朝向正南。

正午影子的长短。正午太阳高度角大，影子短；正午太阳高度角小，影子长；正午太阳高度角为90°（太阳直射）时，无影子。

8.与时间相关的计算

太阳直射点地理坐标的计算。①纬度：90°-出现极昼的最低纬度（且在同一半球）=极点的（正午）太阳高度=晨昏线与经线的夹角（注意半球）。②经度：太阳高度最大的经线（地方时12点钟所在经线）的度数。

其他地理坐标的计算。①纬度：夜晚，北极星的仰角（地平高度）等于当地纬度（北半球）；白天，运用正午太阳高度计算公式求纬度。②经度：运用时间与经度的关系求经度。

日出时间与日落时间（地方时）的计算。①日出时间=12-昼长÷2=夜长÷2。②日落时间=12+昼长÷2=24-夜长÷2。

地方时、区时的计算。①地方时=已知地方时±经度差×4分钟（东加西减：以180°经线自西向东绕地球一周再到180°经线为参照，所求地在已知地的东侧为“+”，西侧为“-”）。②区时=已知区时±时区差×1小时（东加西减：以西十二区自西向东到东十二区为参照，所求地在已知地的东侧为“+”，西侧为“-”）。

日期范围的计算。关键是求0时（刻）所在经线。①0时（刻）所在的经线向东至180°经线的范围为新一天。②0时（刻）所在的经线向西至180°经线的范围为旧一天。③0时（刻）所在的经线为自然日界线，180°经线为法定日界线。

正午太阳高度的计算。某地H=90°-纬度差（某地纬度与直射点纬度的纬度差，同半球减，异半球加）。

昼夜长短的计算。①昼长=昼弧经度数÷15°，或昼长=（昼弧经度数÷360°）×24小时，或昼长=2×（12-日出时间）=2×（日落时间-12）。②夜长=夜弧经度数÷15°，或夜长=（夜弧经度数÷360°）×24小时，或夜长=2×（24-日落时间）=2×日出时间。

9.日照图的判读技巧

判断南北极、地球自转方向和晨昏线。这是日照图判读的关键步骤。日照图通常有侧视图、俯视图、斜视图和局部图。对于俯视图，南北极与地球自转方向判断依据为：从地球北极上空看地球的自转方向为逆时针，从南极上空看为地球的自转方向为顺时针。晨昏线是太阳光照射地表所形成的昼、夜半球的分界线，它由晨线和昏线组成。假若把地球看作一个正球体，不考虑大气对太阳光线的作用，地球上昼半球和夜半球的面积相等。晨昏圈是一个大圆，并始终与太阳光线垂直。晨昏线上各点的太阳高度为0°。二分日时，晨昏圈与经线圈重合；二至日时，晨昏圈与极圈相切。在日照图上，晨线与昏线的一般判断方法是：顺着地球自转方向，由夜半球过渡到昼半球的分界线为晨线，由昼半球过渡到夜半球的分界线为昏线。晨昏线是不断变化的，由于地球自转，在地球上某一位置观察，晨昏线在地球表面是自东向西移动。由于地球在公转过程中存在着黄赤交角，导致太阳直射点在南北回归线之间来回移动，引起晨昏线在极圈和极点之间运动，从而引起各地昼夜长短的周年变化。

判断节气、日期及太阳直射点的纬度。晨昏线过极点（或与某个经线圈重合），是春秋分日（3月21日前后或9月23日前后），太阳直射点的纬度为是0°纬度（赤道）；晨昏线与极圈相切，若北极圈有极昼现象为北半球的夏至日（6月22日前后），太阳直射点的纬度为北纬23°26′，若北极圈有极夜现象为则北半球的冬至日（12月22日前后），太阳直射点的纬度为南纬23°26′。

确定地方时。在日照图中，太阳直射点所在经线的地方时为正午12时，晨昏线所包围的白昼部分的中间经线为12时，晨线与赤道交点所在经线的地方时为6时，昏线与赤道交点所在经线的地方时为18时。依据每隔15°时间相差1小时，每隔1°时间相差4分钟，以及两地的经度差（同侧相减，异侧相加），并依據东加西减的原则，就可以计算出某地的地方时。

判断正午太阳高度。先求所求地区与太阳直射点的纬度差。若所求地和太阳直射点在同一半球，取两地纬度之差；若所求地和太阳直射点不在同一半球，取两地纬度之和。再用90°-（当地纬度和太阳直射点所在纬度之间的纬度差）即为所求地区的正午太阳高度。

判断昼夜长短。求某地的昼（夜）长，也就是求该地在纬线圈上昼（夜）弧的长度，这个长度也可由昼（夜）弧所跨的经度数来推算。

★复习策略

梳理知识，建立联系。本部分内容概念和原理较多，规律性很强，对学生的逻辑思维能力要求较高。因此，教师在引导学生梳理知识时，要求学生注重对知识的理解，在理解的基础上构建知识网络（知识结构），建立知识与知识之间的联系。

善用图形，直观思维。本部分内容对学生的空间想象能力要求也较高。教师要贯彻直观性教学原则，引导学生多运用各种图形对基本原理、规律进行阐释，培养学生思维可视化习惯，培养学生时空整合思维能力，培养学生善于从图像中获取信息并运用信息解决实际问题的能力。例如，画太阳直射点的周年移动曲线图，有利于理解正午太阳高度和昼夜长短的变化规律；画简易时区图，有利于区时和地方时的计算等。近年来，高考试卷中的纯文字题越来越多，但往往是无图考图，考生需要将文字转换为图形，或者借用图形进行思维。例如，2018年文科综合全国Ⅰ卷第10题，考生要为小明选择7月从重庆出发到贵州毕节旅游较好的出发时间和座位，就需要在草稿纸上画一画小明乘车期间太阳的位置示意图。

结合实例，迁移运用。2017年版高中地理课程标准将地球运动的内容要求由“分析地球运动的地理意义”修订为“结合实例，说明地球运动的地理意义”。近两年来，全国卷试题的考查形式较好地体现了这一变化。全国卷对“地球运动的地理意义”的考查，都创设了真实的试题情境。例如，2017年全国Ⅲ卷的试题情境是小明在互联网上看到的世界各地好友当天发来的天气信息，2017年海南卷的试题情境是某岛国首都是全球最早迎接新年的城市，2018年全国Ⅰ卷的试题情境是小明7月从重庆出发到贵州毕节旅游，2018年全国Ⅱ卷的试题情境是我国第五个南极科学考察站。因此，教师要多结合实例进行教学，以培养学生的迁移运用能力。如何结合实例，可以从如下方面入手：一是结合区域地理考查地球运动的地理意义，如日出日落方位、时间的计算、昼夜长短变化规律、四季变化规律等；二是结合时事新闻考查与其他地理要素相关的知识，主要是体现时间变化的地理现象，如气压带风带的移动、我国雨带推移、农作物种植制度、河流汛期等知识；三是结合学生的实际生活考查学生的应用能力，如根据避光及观景需要选择汽车、火车的班次和座位，购买新房如何选择户型以获得较好的采光条件等。

三、真题透视

★试题回放

（2018年全国Ⅰ卷第10题）小明同学7月从重庆出发到贵州毕节旅游，收集到的相关高速公路信息如图 7所示。

小明若从重庆出发乘长途汽车经遵义至毕节，为免受阳光长时间照射且能欣赏窗外风景，以下出发时间和座位较好的是：

A.6：00出发，左侧靠窗

B.8：00出发，右侧靠窗

C.10：00出发，左侧靠窗

D.12：00出发，右侧靠窗

试题立意：本题组图文资料以小明同学7月从重庆出发到贵州毕节旅游为情境，考查学生相关地理知识和能力，其中第10题主要考查太阳周日运动（日出、日落方位）问题，以及学生从材料中获取信息并进行解读的能力，对学生应对实践问题的素养要求较高。试题情境设计联系学生实际生活中的地理现象和地理问题，题组中提及的线路分布、走向及里程信息均是学生在生活中可以获取的；同时贴近考生认知水平，力求在学与用之间搭建桥梁，避免学习和社会实际脱节，避免考试和学生生活脱节。

解题思路：根据图中高速公路里程及平均限速计算，从重庆出发乘长途汽车经遵义至毕节至少需要5个小时（丁路段约3个小时，丙路段约2个小时）；题中的出发时间应该是北京时间，比重庆地方时早1小时左右；7月，太阳从东北升起，然后到东南，正午时到达南部天空，然后到西南，从西北落下；小明的整体行进方向是先向南后向西，若6：00出发，乘车期间太阳位置由东北、正东移到东南，左侧靠窗座位会一直受到阳光照射，A项错误；若8：00出发，乘车期间太阳位置由东南移到正南，右侧靠窗座位能免受阳光照射且能顺着阳光欣赏窗外风景，B项正确；若10：00出发，乘车期间太阳位置由东南、正南移到西南，左侧靠窗座位会受到较长时间的阳光照射，C项错误；若12：00出发，乘车期间太阳位置由东南、正南移到西南（更偏西），右侧靠窗座位会受到当地正午过后较长时间的偏西方向的阳光照射，D项错误。故本题选择B项。

★方法技巧

（2018年全国Ⅱ卷第6题）恩克斯堡岛（见图 8）是考察南极冰盖雪被、陆缘冰及海冰的理想之地。2017年2月7日，五星红旗在恩克斯堡岛上徐徐升起，我国第五个南极科学考察站选址奠基仪式正式举行。

2月7号，当恩克斯堡岛正午时，北京时间约为：

A.2月7日9时 B.2月7日15时

C.2月7日17时 D.2月8日7时

试题立意：本题组图文资料以我国第五个南极科学考察站所在区域为背景，考查学生相关地理知识和能力，其中第6题主要考查地球自转方向、地方时、时区与区时等地球运动的地理意义方面的知识，以及从材料中获取信息并進行分析、计算的能力，对学生综合思维素养的要求较高。

解题思路：根据材料可知图示区域属于南极地区，地球自转方向为顺时针；运用经度的变化规律可以判断恩克斯堡岛位于165°E附近，处在东11区；北京时间为东8区，比东11区的区时晚3小时；当恩克斯堡岛为2月7日正午（当地地方时为12时）时，东11区的区时约为2月7日12时，北京时间即为2月7日9时左右，故本题A正确。

方法提炼：区时的计算可以分成三步完成。第一步，计算时区数。已知经度求时区数，就是用经度数除以15°，如果余数小于7.5°，商就是时区数；如果余数大于7.5°，时区数为商数加1。例如，30°E属东二区， 65°W属西四区，116°E属东八区。第二步，计算两地的时差。以0°经线为界，同侧减，异侧加。例如，东八区与东二区相差6个时区即6小时，东八区与西四区相差12个时区即12个小时。第三步，计算所求地的区时。已知一个时区的区时求另一个时区的区时遵循“东加西减”原则。在做“加法”时，如果求得的区时大于24小时，就将得数减24作为区时，同时日期加一天。在做“减法”时，如果已知区时小于时区差，就将已知日期减一天作为要求的日期，并将区时数加24，再减时差得到区时。例如，已知东二区为6月7日20时，利用上述方法，求得东八区的区时为6月8日2时。又如，已知东八区6月7日8时，利用上述方法，求得西四区的区时为6月6日20时。

★训练拓展

1.（北京西城区2018年4月高三模拟题）微信中的魅力中国24节气表情包，用时尚现代的传播方式，向世界推广中国优秀的传统文化。图9为立春和雨水的表情符号。

图中两节气期间：

A.华北平原进入雨季

B.浙闽丘陵茶树萌发

C.赤道太阳高度变小

D.地球公转速度渐快

2.（吉林省2017年10月高三模拟题）图10为某日甲、乙、丙、丁四地点的昼长状况图。读图，完成（1）～（3）题。

（1）从南北半球来看，甲、乙、丙、丁四个地点中：

A.甲位于南半球，乙位于北半球

B.乙与丙位于同一半球

C.丙位于北半球，丁位于南半球