等太阳高度线图的判读和分析

文荣华

【摘要】地球的运动及其地理意义是高中自然地理的重要内容，也是学生学习的难点，对等太阳高度线图的判读和分析集中反映了这部分内容的掌握情况。但是在教学中判读的方法和技巧比较零散，本文根据自己的经验，从四个方面说明教授该知识时需注意的问题。

【关键词】等太阳高度线图;判读和分析

在高中地理教学中，等太阳高度线图的判读和分析有利于培养学生的综合分析能力和抽象思维能力，有利于教學大纲所要求的四种能力的培养。但由于这种图和常见的光照图相比更抽象，许多学生觉得无从下手。我认为在判断和分析时要注意以下几个方面。

一、昼夜半球的判断

完整的昼半球和夜半球，一般可以用多条等太阳高度线组成的同心圆来表示，其最外一圈是晨昏线太阳高度为零。如太阳高度从四周向中心逐渐增加到90度，则表示一个完整的昼半球;反之从四周向中心递减到-90度，则表示一个完整的夜半球。但许多时候所呈现的并非—个完整的昼（夜）半球，而是其局部，甚至没表示出昼夜半球的中心，此时昼夜半球的判断要注意等太阳高度线的数值从外圈向圆周中心的变化是递增还是递减。在思考的时候我常要求学生在草稿纸上绘出完整的昼夜半球来帮助进行判断。在经纬图上叠加等太阳高度线时，尤其要注意把经纬线和等太阳高度线分开，不要混淆。

二、注意“一个中心四个基本点”

“一个中心”指的是昼半球的中心，就是直射点所在，其太阳高度为90度。夜半球中心与昼半球中心纬度相同南北相反，经度相加为180°且东西经相对。“四个基本点”指的是晨昏线与纬线的两个切点和晨昏线与赤道的两个交点。晨昏线在二分日与经线重合与纬线垂直，其他时候都与经线相交，而且一定和某条纬线相切，切点所在的这条纬线是以极点为中心的极昼或者极夜范围的最低纬度，切点到极点之间的纬度范围有极昼或极夜;切点也是晨昏线上纬度最高的点，且切点把晨昏圈平分成晨线和昏线。两切点的纬度相同但南北纬相反，而且切点纬度与太阳直射点的纬度互余，因此切点和直射点纬度之间可以互相换算。两切点的经度相加等于180度，正好位于相对的两条经线上。在昼半球上，昼切点所在的纬线圈内为极昼，该纬线圈的中心为极点。在判断切点的经纬度时，最好能在草稿纸上画出极昼或极夜的范围，标明极点，往往问题就能迎刃而解。晨昏线与赤道的交点分别就是晨线和昏线的中点，对应的地方时分别是6点和18点，昼切点和夜切点对应的时间分别是24点和12点。

三、昼夜长短和季节的判断

一般来说，在昼半球上，如果过直射点的纬线或其他纬线向南弯曲，直射点不在赤道上，即表明以北极点为中心的极昼范围可以在昼半球上全部画出来，此时太阳直射点在北半球，北半球正处夏半年，昼长夜短，昼切点到北极点之间的纬度范围有极昼。如果经过直射点的纬线不是赤道且向北弯曲，表明直射点在南半球，极昼范围应该在南面的昼切点和南极点之间，也可在图上大致画出一圈来表示。此时为南半球的夏半年北半球的冬半年。

四、等太阳高度图中有关太阳高度的计算经常用到的小技巧

第一，在正午（或者子夜）所在的经线上的某一点与太阳直射点之间的正午（或者子夜）太阳高度差等于两地的纬度差，且与直射点纬度差相同的两纬线对称分布于直射点南北两侧。例如夏至日太阳直射北纬23°26，与直射点纬度差30。的点分别为北纬53°26和南纬6°34，这两条纬线上的点的正午太阳高度都是90°-30°=60°。如两地与直射点都在正午经线的同一侧，则两地纬度差等于两地正午太阳高度差。如夏至日北纬40°和北纬50°的两地的纬度差是10°，它们的正午太阳高度差也等于10°（73°26-63°26=10°），它们的子夜太阳高度差等于（-26°34）-（-16°34）=10°。

第二，直射点与某地都在赤道上，它们的太阳高度差等与它们的经度差。此时从直射点到晨昏线与赤道的两交点之间分别跨90。经度，时间分别跨6小时。如直射点与某地都在赤道以外的某条纬线上，则该纬线与晨昏线的两交点到直射点之间的经度差超过90°（等于90°除以纬度的余弦），时间跨度将超过六小时，此时该纬线上直射点与某地的太阳高度差小于两地的经度差。

第三，某日昼切点的正午太阳高度等于此时太阳直射点纬度的两倍;极点正午太阳高度等于极点的子夜太阳高度等于直射点纬度。比如太阳直射北纬15°，则昼切点纬度北纬75。，昼切点的正午太阳高度等于2×15°=30°，北极点太阳高度为15°南极点太阳高度为-15°。

第四，某日某地正午太阳高度与子夜太阳高度的和等与太阳直射点纬度的2倍。如某地某日的正午太阳高度为40°，子夜太阳高度为-20°，则此日的太阳直射点纬度为10°，至于是南纬还是北纬需根据其他条件判断。

第五，在等太阳高度线昼夜半球上有关时间的计算，只要确定了前面的“一个中心四个基本点”，相关的时间计算就变得简单了，注意遵循“东早西晚，东大西小，东加西减，分秒必较”的法则，注意经度和时间的换算。

第六，用地方时的东早西晚来判断昼夜半球上两点的相对方向。从日出→正午，正午→日落（或者从日落→子夜，子夜→日出），时间早时刻大的点在东，反之在西。但要注意的是从日出到日落的时间间隔，如果两点时间间隔等于12小时，则谁在东在西都可以;间隔小于12小时，则时刻大的点在东;若时间间隔大于12小时，则时刻大的点在西。至于直射点和其他点的相对方向，则以直射点为原点，以过直射点的经线和纬线为坐标轴，上北下南左西右东来判断。这一方法与其他方法相比，在判断太阳高度等值线图上晨昏线和纬线的切点与两侧晨昏线上两点的相对方向时尤为简便。