太阳直射点周年移动规律的分析与应用技巧

福建连城二中（366200） 陈立新

太阳直射点周年移动规律的分析与应用技巧

福建连城二中（366200） 陈立新

地球运动的有关试题往往比较抽象，且许多试题还通过各种图形进行问题设置或者无图考图，这对学生的空间思维能力要求较高。因此，地球运动的有关试题长期以来是学生学习地理的“怵点”，而学生如果能够熟练的利用太阳直射点周年移动规律，则能够化难为易，化抽象为具体，从而使有关难点迎刃而解。

第一，总结太阳直射点周年移动规律。

（一）分析太阳直射点周年移动的原因。

1．由于地轴总是指向北极星附近，与地球的公转轨道面保持一个66°34＇的角度，不随着季节的变化而变化，从而产生了黄赤交角，因而太阳直射点以一年为周期相应地在南北回归线之间往返移动。

2．黄道与赤道平面的交点为太阳直射点。此交点位于最北是夏至，最南为冬至，位于赤道为春秋分。

（二）总结太阳直射点周年移动规律。结合图1，可直观地总结出太阳直射点周年移动的8条规律。

1．（以春分日为起点）春分日（3月21日前后）太阳直射赤道，并且太阳直射点有向北移动的趋势；

2．春分日（3月21日前后）到夏至日（6月22日前后）之间，太阳直射北半球，且太阳直射点向北移动；

3．夏至日（6月22日前后）太阳直射北回归线，并且太阳直射点有向南移动的趋势；

4．夏至日（6月22日前后）到秋分日（9月23日前后）之间，太阳直射北半球，太阳直射点向南移动；

5．秋分日（9月23日前后）太阳直射赤道，并且太阳直射点有继续向南移动的趋势；

6．秋分日（9月23日前后）到冬至日（12月22日前后）之间，太阳直射南半球，太阳直射点继续向南移动；

7．冬至日（12月22日前后）太阳直射南回归线，并且太阳直射点有向北移动的趋势；

8．冬至日（12月22日前后）到第二年春分日（3 月21日前后）之间，太阳直射南半球，太阳直射点向北移动。

第二，太阳直射点周年移动规律及其相关知识应用技巧分析。

由于太阳直射点的周年运动，造成太阳辐射在地球表面分配不同，从而引起了昼夜长短、日出日落方向、正午太阳高度角以及气压带、风带的季节性移动方向的变化。为此，对太阳直射点周年移动规律及其相关知识继续分析，有助于学生提高知识运用能力和熟练掌握解题技巧。

（一）太阳直射点周年移动规律与太阳直射点位置和移动方向的判断。结合太阳直射点周年移动的8条规律，可以判断出太阳直射点的具体位置和移动方向。

例1．当地球位于公转轨道的近日点时，关于太阳直射点的叙述正确的是

A．在南回归线以北，并向北移动

B．在北回归线以南，并向南移动

C．在南回归线以南，并向南移动

D．在北回归线以北，并向北移动

【解题技巧】试题要求判断地球绕日公转在宇宙空间的位置和时间或某个日期太阳直射点的位置这类试题，要求学生有很强的空间想象能力，解题的关键是能

够运用太阳直射点周年移动规律，将空间想象转化成直观思维，则可达到化繁为简、降低解题难度的目的。图2所示，由于近日点为1月初，结合太阳直射点周年移动规律，可得出太阳直射点的位置N（见图2），读图可知，此时太阳直射点位于南半球，正向北移，因此，正确答案为A。

（二）太阳直射点周年移动规律与正午太阳高度及其计算。

太阳高度是太阳光线相对地面的夹角(即太阳在当地的仰角)，在太阳直射点处太阳高度最大，为90°，在晨昏线上则为0°，而正午太阳高度就是各地一日内最大的太阳高度，也即地方时为12点的太阳高度。

1．由于太阳直射点的南北移动，地球上各纬度的正午太阳高度角也随着变化。当太阳直射在某一纬度时，此日正午太阳高度角由直射点纬线分别向南向北逐渐递减。由于太阳直射点在不断地移动，正午太阳高度角的分布也在不断地变化，但分布规律是不会变化的，只要抓住了直射点的纬度，正午太阳高度角的纬度分布就能够得出即某地正午太阳高度角=90°-纬度差 （直射点与某地之间的纬度差）。

2．对于某一地点而言，由于太阳直射点的季节移动，每日的正午太阳高度角也在发生变化即某地正午太阳高度角的季节变化规律：①回归线上一年只有一次直射，正午太阳高度角一年中最大值为90°；②赤道（包括赤道）与回归线之间一年有两次直射，正午太阳高度角一年中的最大值为90°；③南回归线以南、北回归线以北没有太阳直射，一年中正午太阳高度最大值小于90°。

例2．图3中OM、OL分别为北半球某地树木OO1一年中正午投影最短和最长的影子，该地纬度为

A．23°26′N

B．46°52′N

C．43°08′N

D．66°34′N

【解题技巧】试题要求运用正午太阳高度时空分布规律及其计算公式的有关试题，对学生的空间思维能力、地理计算能力和综合分析能力要求较高，解题的关键是能够运用太阳直射点周年移动规律及其相应产生的正午太阳高度角的时空分布规律。①从图中正午影子最短不为零可以推断此地无直射现象，由于此地位于北半球，从而说明该地位于北回归线以北地区；②要计算该地的纬度，可以应用正午太阳高度角的纬度分布规律来进行即应用公式：某地正午太阳高度角=90°-纬度差 （直射点与某地之间的纬度差）来计算。当影子最短（太阳高度最大为3a）时，太阳直射在23°26′N；当影子最长（太阳高度最小为a）时，太阳直射在23°26′S，从而可以算出a为23°26′，进而可以计算出答案为C。

例3．6月22日至9月23日，北京地区正午太阳高度变化为

A．低——高——低

B．高——低——高

C．低——高

D．高——低

【解题技巧】试题要求判断某个日期或某个时间段太阳高度角的这类试题，要求学生有很强的空间想象能力，解题的关键是能够运用太阳直射点周年移动规律，将空间想象转化成直观思维，以便达到降低解题难度的目的。北京地区位于北纬40°，一年中没有太阳直射，正午太阳高度最大值小于90°。结合图4可推知，6月22日至9月23日期间，太阳直射点由北回归线向赤道移动即太阳直射点越来越靠近赤道，北京地区与太阳直射点越来越远，根据“正午太阳高度角=90°-纬度差（直射点与某地之间的纬度差）”可推断出6月22日至9 月23日期间，北京地区的正午太阳高度角越来越小，从而可得到正确答案为D。

（三）太阳直射点周年移动规律与昼夜长短的判断。

太阳直射点在北半球，北半球昼长于夜，纬度越高，昼越长，夜越短，南半球正好相反；太阳直射点向北移动，北半球昼变长，夜变短，南半球正好相反；北半球春、秋分日全球昼夜平分；北半球夏至日昼最长，冬至日昼最短，南半球正好相反；赤道上终年昼夜平

分。

例4．2010年福建卷、中国2010年上海世界博览会于4月30日20时(北京时间)隆重开幕，本届世博会将历时184天。设P点为晨昏圈与纬线的切点，当世博会开幕时，P点所在地盛行东南风。完成11～12题。

11．世博会开幕时，与P点位于同一时区的地点是

A．开普敦（18°32′E）

B．伦敦（经度 0°）

C．惠灵顿（174°46′E）

D．布宜诺斯艾利斯（58°24′W）

12．在世博会期间，P点移动方向是

A．先向北，后向南

B．先向南，后向北

C．先向北，后向南，再向北

D．先向南，后向北，再向南

【答案】11．B。 12．C。

【解析】此题是一道典型的无图考图题，要求学生具有较强的空间思维能力。根据已知条件，P点为晨昏圈与纬线的切点，根据试题的文字材料可知上海世界博览会会期从5月至10月，太阳直射点位于北半球，因此可得出图5（晨昏圈与纬线的切点可能为P或者P′点），由于当世博会开幕时，P点所在地盛行东南风，结合风带气压带分布图6可知北极附近吹东北风，南极附近吹东南风，因此可得出P点的位置在南半球（如图5）而不是图5中的P′点。第11题、根据图5可知，P点位于太阳直射点所在的经线，因此P点的地方时为12时，由于上海世界博览会于4月30目20时(北京时间)隆重开幕，因此可得出世博会开幕时，与P点位于同一时区的地点是伦敦(经度)。第12题、结合太阳直射点的移动规律，可知世博会期间南半球的昼夜长短即“南半球出现极夜的范围在5月1日到6月22日先扩大，6月22日至9月23日再缩小，9月23日至10月31日在扩大”，从而容易得出在世博会期间，晨昏圈与纬线的切点P点移动方向是先向北，后向南，再向北。

例5．北半球中纬度地区，下列日期中一年昼夜长短相差最小的一天是

A．儿童节

B．劳动节

C．我国国庆节

D．我国教师节

【解题技巧】试题要求判断某个日期或某个时间段昼夜长短的这类试题，要求学生有很强的空间想象能力，解题的关键是能够运用太阳直射点周年移动规律即将这4个节日的时间在示意图7中相应的位置标出即可。由于赤道上终年昼夜平分，昼夜长短相差为零，因此，4个节日（A．儿童节、B．劳动节、C．我国国庆节、D．我国教师节）的太阳直射点离赤道最近的一个，其昼夜长短相差最小，因此容易推断出正确答案为C。

（四）太阳直射点周年移动规律与日出日落和日影方向的判断。

1．对南北半球来说，一年内只有两天，即春分和秋分，太阳由正东点日出，正西点日没，昼夜相等。因而，对于全球任意点而言，在二分日时，均为正东方日出，正西方日落，昼夜平分；当太阳直射点在北半球移动时（春分到秋分），全球均为东偏北方向日出，西偏北方向日落；当太阳直射点在南半球移动时（秋分到次年春分），全球均为东偏南方向日出，西偏南方向日落。

2．当地方时为12点时，太阳直射该地所在的经线，此时太阳处于上中天位置，物影最短，对直射点以北的地点而言，物影朝向正北；直射点的物影消失；对直射点以南的地点而言，物影朝向正南。在北回归线以北地区而言，全年正午物体影子始终向北，在南北回归线之间的地区，全年正午物体影子有时向北，有时向南，当太阳直射时则影子消失。

例5．读图8，回答下列问题：

（1）地球公转到B位置时，北京日出时刻太阳在________方向，日落时刻太阳在________方向。

（2）一年中每日正午时刻香港房屋的阴影朝向规律是________________________。