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日照图的综合判读与绘制

 家有学子 2020-09-13

专题一 常见光照图的类型 

1.侧视图

一般北极在上,南极在下,赤道为一直线居中,晨昏线与太阳光线垂直,并平分赤道。二分日时,晨昏线起止于南、北两极点;二至日时,晨昏线起止于与南、北极圈相切的两切点。

以上三图在纵切面上昼夜半球平分,下面的图在纵切面上昼夜半球不平分。

2.极地俯视图

中心为极点,外圆为赤道,虚线为南、北回归线和南、北极圈。

3.斜侧(俯)视图

观测点既不在赤道上空,也不在极点上空,观测到的光照情况即为斜侧(俯)视图。

4.矩形投影图

矩形投影图是将南北极点、南北极圈、南北回归线放大到与赤道一样长,它与实际图相比有很大的变形,离赤道越远,变形越大。判读此类图的关键是晨昏线、极昼极夜和赤道上的日出(6时)日落(18时)时间等。

5.局部图

解题时把图像补充完整,可降低解题难度。

6.地球公转轨道图

在地球公转轨道图中,完整展现二分二至日的光照图,一般结合地轴方向、近日点、远日点进行判读。

7.公转轨道局部图

结合公转方向和昼夜分布判读。图中阴影为夜半球,太阳直射在赤道上,之后太阳直射点向南移动,可确定为9月23日前后的光照图。

【典例剖析】 (2010·上海地理改编)下图为某日部分地区昼夜示意图,阴影部分表示黑夜,其余部分表示白昼。此时晨昏线与经线夹角为23°26′。读图回答问题。

(1)计算此时甲地地方时及北京时间。

(2)写出该日太阳直射点坐标,并说明该日正午太阳高度的纬度分布规律。

(3)计算该日乙地的白昼时间,并说明该日全球昼夜分布特点。

【审答流程】 (一)获取和解读地理信息

(二)调动和运用地理知识解题

答案 (1)6 16

(2)(23°26′N,60°E);从北回归线向南北两侧递减。

(3)11小时;该日北半球各地昼达到一年中最长夜最短,纬度越高昼越长,北极圈及其以内为极昼。南半球相反。

[学 以 致 用]

如图中阴影区域为夜半球,A、C两点的地方时相同且所在弧线两侧的日期不同;B、C两点永远昼夜等长,且两点的经度差为90°;D为BC的中点。据此回答(1)~(2)题。

(1)此时北京时间为(  )。                  

A.8:00B.9:00  

C.20:00D.0:00

(2)图中D点的正午太阳高度为(  )。

A.66°34′B.90°  

C.0°D.23°26′

解析 第(1)题,结合材料并读图可知,B、C两点永远昼夜等长,所以B、C、D三点位于赤道上;A点位于北极圈上,且A、C两点地方时相同,即位于同一条经线上,由该经线两侧日期不同可知,该经线为日界线;由于该经线处于昼半球,故只能是180°经线且为昼半球的中央经线,时刻为12:00,由此可求出120°E的时刻为8:00。第(2)题,结合上题可知,此时太阳直射23°26′S,D点位于赤道上,利用正午太阳高度计算公式即可得出D点正午太阳高度为66°34′。
答案 (1)A (2)A 

专题二 光照图的判读技巧 

光照图的判读要关注“一向、两线、三关系、五点”的判读。

1.一向——地理自转方向

2.两线——晨线、昏线

(1)晨昏线:昼半球与夜半球的分界线。晨昏线是球面大圆,与太阳光线垂直。晨昏线上各地太阳高度为0°。

(2)晨线:由西向东,由夜半球进入昼半球的界线,如图中。

(3)昏线:自西向东,由昼半球进入夜半球的界线,如图中。

3.三关系——点线关系、面面关系、角度关系

(1)点线之间的关系

①晨昏线与纬线相切于晨昏北(南)点。晨昏线与赤道相互平分。

②只在春分日和秋分日时,晨昏线为南北走向,即晨昏线与经线圈重合(如图2);太阳直射北半球时,晨线为西北—东南走向(如图3中AB),昏线为东北—西南走向;太阳直射南半球时,晨线为东北—西南走向,昏线为西北—东南走向。

图2

a.晨昏线与经线重合,判断为二分日

图3

b.晨昏线与极圈相切,判断为二至日

③晨昏北点到北极点的纬度差=晨昏南点到南极点的纬度差=直射点到赤道的纬度差=直射点的纬度度数。

④太阳直射点的纬度与切点的纬度之和始终等于90°(互余)。

(2)面面关系

①二至日时晨昏圈平面与赤道面的夹角为66°34′。

②二分日时晨昏圈平面与赤道面的夹角为90°。

晨昏圈平面与某一经线圈所在平面重合。

③地球公转轨道面始终与赤道面呈23°26′的夹角。

4.五点——晨赤点、昏赤点、晨昏北点、晨昏南点、太阳直射点

图4

(1)晨赤点:晨线与赤道的交点,地方时为6:00。如图4中C点。    

(2)昏赤点:昏线与赤道的交点,地方时为18:00。如图4中A点。

(3)晨昏北点:晨线与昏线在北半球的交点,也是晨(昏)线上最北的点。北点(图4中D点)0时北昼,北点12时北夜(当晨昏北点为0:00时,其北方为极昼;当晨昏北点为12:00时,其北方为极夜)。

(4)晨昏南点:晨线与昏线在南半球的交点,也是晨(昏)线上最南的点。南点0时南昼,南点12时南夜。

(5)太阳直射点:即日心和地心的连线与地球表面的交点(如图4中B点)。太阳高度为90°。地方时为12:00。它与晨赤点、昏赤点的经度差为90°。

(6)直射点向北90°为晨昏北点;直射点向南90°为晨昏南点;直射点向东90°为昏赤点(在赤道上);直射点向西90°为晨赤点(在赤道上)。

【典例剖析】 (2012·四川文综,10~11)下图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。读图完成(1)~(2)题。

(1)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

(2)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

【审答流程】 (一)获取和解读地理信息

(1)从文字中获取信息

从“以极点为中心的东半球图”可获取“图中经度范围是从20°W向东到160°E”的信息。

从“曲线MN上各点太阳高度为0°”可获取“MN为晨昏线”的信息。

从“该季节,北美大陆等温线向南凸”可获取“该季节的北半球冬季、南半球夏季”的信息。

(2)从图中获取信息

(二)调动和运用地理知识解题

答案 (1)C (2)B

[学 以 致 用]

“地球部分地区昼夜分布示意图”中的阴影部分表示黑夜,其余部分表示白昼。读图回答问题。

(1)据图判断,太阳直射点的地理坐标是____________;甲、乙、丙三地的月份与日期是____________。

(2)比较甲、乙、丙三地,一年中昼夜长短变化最小的是_____地。                  

(3)一年中甲、乙、丙三地正午太阳高度变化幅度是(  )。

A.甲地最大B.乙地最大  

C.丙地最大D.三地相同

(4)甲、乙、丙三地至少需要再过________小时才能全部进入新的一天,届时甲地的地方时是________日________点。

(5)丙地所属气候类型是____________,该地在图示季节的气候特征是____________。

解析 第(1)题,根据地球自转方向可以判断出该图是以北极点为中心的极地投影图。北极圈及其以北地区出现极夜,可判断出太阳直射南回归线(12月22日)。甲所在经线为白昼的平分线,故太阳直射(23°26′S,180°)。第(2)题,赤道上昼夜等长即昼夜长短变化为0,极圈及其以内陆区能出现极昼和极夜现象,昼夜长短变化最大。由极圈到赤道昼夜长短变化逐渐变小。从图中可以看出乙最靠近赤道,昼夜长短变化最小。第(3)题,太阳直射点在南北回归线之间来回移动,即回归线到极点的正午太阳高度变化幅度一致,都约为47°,故选项D正确。
第(4)题,甲、乙、丙三地相比,丙时间最晚,为12月22日8时,要想进入新的一天应再过16小时即12月23日0时,此时甲地时间为12月23日4时。第(5)题,该图是以北半球为中心的投影图,根据经纬度分布规律可读出丙的地理位置为(120°E,30°N),位于我国亚热带季风气候区,冬季低温少雨。
答案 (1)(180°,23°26′S) 12月22日
(2)乙 (3)D (4)16 23 4
(5)亚热带季风气候 低温少雨

专题三 光照图类试题的常用解法 

1.图图转换的空间思维法

解决日照图问题,需要足够的立体几何知识基础,要能够把平面图转换成立体图,也要能把立体图转换成平面图。前面列举的侧视图、立体图和俯视图要能够相互转换,在进行图形转换时要能够将一幅图的点正确转绘到另一幅图上。如下图:

2.对称思维法

很多地理事物或地理现象在南北半球、昼夜半球都存在对称现象,因此,在解决许多实际问题时都要用到对称思维。

例如:

(1)当66°34′N以北出现极昼现象时,66°34′S以南一定出现极夜现象;晨昏圈与70°N相切时,它一定同时与70°S相切。
(2)晨昏圈一定平分赤道。由此可以推出,晨线与赤道交点所在经线地方时为6:00,昏线与赤道交点所在经线地方时为18:00。
(3)一天的正午为12:00,上午和下午的时间等长,日出与日落时间关于正午对称。
(4)南北半球季节相反。北半球为冬季,南半球就是夏季;北半球为春季,南半球为秋季。反之亦然。
(5)太阳直射北半球时,全球(除极昼、极夜区域外)日出方位均为东北,日落方位就一定是西北;太阳直射南半球时,全球(除极昼、极夜区域外)日出方位均为东南,日落方位就一定是西南。
(6)北半球某纬度的昼长与南半球同纬度夜长相等。理论上,某地昼长最大值与昼长最小值之和为24小时。

3.添加辅助线的割补思维法

近几年的高考命题,常常利用局部日照图考查考生的空间想象能力和逻辑思维能力。要正确解答此类试题,应树立“全局”观点,即把局部图恢复为整体图。局部图一般均可用“补”的办法回归至全图。试题命制者之所以要将一个本来完整的图形割下一块来,就是为了考查考生的空间想象能力,而我们应将陌生的图形还原成我们熟悉的图。

例如:下面图1中A、B两点分别是晨线、昏线与30°N纬线圈的交点。图2是利用添加辅助线法还原的日照图全图。

4.基础的数学计算法

不少同学在解地理题目的时候,不善于灵活地进行思维方式的转换,其实,日照图的有些题目,如果用数学思维的方法解决,有时会更简单。

【典例剖析】 (2011·四川文综,10~11)右图为经纬网图。图中A点位于南纬68度,AB为晨昏线的一段;此刻,北京处于白昼;近期,C地日出时刻越来越早。据题设条件回答(1)~(2)题。

(1)此刻,与北京日期不相同的是(  )。

A.圣保罗B.华盛顿  

C.开普敦D.莫斯科

(2)下列推断正确的是(  )。

A.该日,大约在7月中旬

B.该日,C地太阳从东南方向升起

C.该季节,正值尼罗河枯水期

D.该季节,马达加斯加岛白昼比塔斯马尼亚岛长

【审答流程】 (一)获取和解读地理信息

(二)调动和运用地理知识解题

答案 (1)B (2)D

[学 以 致 用]

(2013·上海地理·31~34)下图为晨昏线通过极点A后,与AC所在的经线相交于B点的示意图,图中阴影部分表示黑夜,其余部分表示白昼,最大的圆为赤道,大虚线圈为回归线,小虚线圈为极圈,C为极圈上的一点,B为经线AC段的中点。读地球晨昏线示意图,回答(1)~(4)题。(8分)

(1)晨昏线通过极点A之日,日期约为________月22日;通过B点之日,日期约为________月7日。(2分)

(2)晨昏线通过B点之时,(如图所示)一艘位于赤道上的邮轮上的游客恰好看见日出,该邮轮所处的经度位置是________;此时太阳直射点的纬度位置是_______________________。

(2分)

(3)晨昏线通过B点之日,与北京(40°N)所处纬度不同,但正午太阳高度却相同的纬度是________。如果该日恰逢农历十五,上海地区(121°E)人们还需要等待________分钟才能看到一轮圆月挂在天空最高的位置。(2分)

(4)在晨昏线经B点至C点期间,上海的白昼时间逐渐________,地球的公转速度逐渐________。(2分)

解析 第(1)题,考查经纬网地图、地球运动方向、晨昏线移动、日期时间等。由极地经纬网地图经线45°W到0°经线(逆时针)西经度减少,可判断A点为北极点;晨昏线经过极点A,只有二分日(春、秋分);由图信息“过A点后”到B点,此时北极(A点)为极昼,说明是春分日(“3”月21或22)后,因此日期为3月。从3月22日到6月22日(夏至、过图C点),B点正好处在A、C中间,从时间上大约为3月22日到6月22日中间附近即“5”月7日前后。
第(2)题,考查地球运动地方时换算和太阳直射点移动。赤道上日出地方时6点,此时太阳直射经度为45°W即地方时12点,说明轮船所在经度为“135°W”;晨昏线与纬线圈的切点位于B点,B点为A点(90°N)与C点(66°34′N)的中点,所以B点距离北极点的纬度差是11°43′,所以直射点的纬度为11°43′N。
第(3)题,考查正午太阳高度计算和地方时换算。太阳直射点在11°43′N,根据同纬间距相同太阳高度相同推算:北京与太阳直射点纬间距为40°-11°43′,即该纬度与直射点的纬间距为40°-11°43′,由此推算该地纬度=11°43′-(40°-11°43′)=-16°34′,即南纬“16°34′”;农历十五,一轮圆月挂在天空最高的位置是地方时为0:00,根据此时135°E地方时为24:00,则121°E地方时为23:04,说明还需要等待56分钟到达24:00。
第(4)题,考查上海纬度位置、地球公转运动昼夜长短及速度变化,从B到C太阳直射点向北移动,所以上海白昼时间变长;7月初地球公转速度最慢。从B到C即5月份到6月份,说明公转速度变慢。
答案 (1)3 5 (2)135°W 11°43′N (3)16°34′S 56

(4)延长 减慢 

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