高中地球运动部分太阳直射点移动的教学探索

梁修严

摘 要：高中地理必修模块——第一单元《行星地球》第三节地球运动一节，是整个必修模块中的重点和难点。根据我的教学体会，关于太阳直射点的移动的教学需从三个角度去引导学生进行探讨，加深理解。

关键词：太阳直射点 叠加运动 回归运动 日运动现象

中图分类号：G6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（c）-0189-02

1 公转下的太阳直射点移动

我们知道地球的绕日公转，其基本特点有：方向自西向东、真正周期1恒星年、公转过程中地轴始终保持与黄道面66°34′的夹角等。如图1，这幅图是高中地理教材中的基本示意图，在我们的教辅材料和习题中也是十分常见的示意图。

大家仔细观察、思考一下，若我们假设地球只有绕太阳公转而不自转，即由A处（夏至点）依次向B处（秋分点）、向C处（冬至点）、向D处（春分点）移动，再回到A处（夏至点）自西向东公转。在此公转过程中，太阳直射点在地球表面的移动，依次由图中A处地球右侧P点向东移至地球背面B处、向东移至C处地球左侧E点，又向东移至D处地球正面，最后又向东回到A处右侧P点，即形成了太阳直射点在南北回归线之间的回归运动，周期365日5时48分46秒（回归年）。因地球自西向东公转，故直射点在地球表面上，也是自西向东，严格地说是由西北向东南，后又由西南向东北方向移动。这一点应发挥空间想像，若借助地球仪来演示就更直观了。不过此种假设条件下，一年中直射点在地球表面的移动也就只有一圈。直射点是在南北回归线间回归运动一次，其轨道相当于黄道与地球表面的交线。一年中昼夜交替也只有一次。

太阳直射点在南北回归线之间的这种往返运动，是学习地球运动的基本知识点，在此基础上还有许多变式示意图。

这幅图让学生易于理解太阳直射点回归运动，甚至有关节气等概念。图2中的E、P点同于图1中的E、P点，可直观看出直射点自西向东（箭头所示）又回到P点，时间一回归年，理解这幅圖，可以帮助同学计算太阳直射点所在纬度或知道所在纬度计算日期。我们把直射点在回归线之间的运动看做匀速运动，如国庆节10月1日太阳直射点在多少纬度？〔23°26?/90天* （10月1日-9月23日）〕°S，或直射点在10°S则日期为？思考过程：〔9月23日+90天/23°26?*10°〕或〔3月21日-90天/23°26?*10°〕。

2 自转下的太阳直射点的移动

我们知道地球公转的同时实际上又时刻不停的围绕地轴自西向东自转着，那么自转对太阳直射点的影响又怎样呢。我们假定地球只自转不公转，随地球每天自西向东（箭头M）自转一周的过程中，大家请仔细观察太阳直射点在图3中的移动：沿直射点所在纬线按箭头N所示方向即自东向西移动的。仍然借助地球仪演示更直观。太阳直射点在地球表面的移动方向与自转方向是相对的，故自转条件下的直射点在地球表面的移动与自转方向相反。

不同于前面太阳直射点的南北回归线间的回归运动，而是直射点在地球表面的日运动现象。某一日的运动轨迹大致可以认为是一条纬线圈，它的周期应同于太阳日。

理解这一点有助于理解日月星辰的东升西落；理解时区划分、地方时、区时计算等。例如坐飞机沿60°纬线自东向西飞行，时速835 km/h，那么飞机上的乘客看到的昼夜长短状况会怎样呢。

3 综合公转和自转下的太阳直射点移动

地球的运动是地球自转和公转的叠加，叠加后的情况更为复杂，同学们难于理解，怎样区别又有何联系呢。

太阳直射点每日的沿纬线的日运动，在一天一天中逐渐偏离原来纬线圈，进而形成沿其他纬线圈的日运动。严格地说直射点的日运动轨迹并非是一个个标准的纬线圈。一年中沿不同纬线的日运动都是在南北回归线之间的纬线圈上完成的。一年中太阳直射点在不同纬度的过渡就形成了直射点的年运动及直射点的回归运动。

综上所述，地球的公转和自转都可产生太阳直射点在地球表面的移动现象。太阳直射点在回归线间的回归运动是公转产生的，这种回归运动是形成四季的基础。太阳直射点的日运动现象是自转产生的，这种运动与昼夜变化有联系。太阳直射点的日运动的累积逐渐形成直射点的回归运动。

参考文献

[1] 教师教学用书（必修一）[M].北京：人民教育出版社.