冬至日的晨昏線

冬至日的晨昏線【篇一：晨昏線的特點(diǎn)和與太陽(yáng)直射點(diǎn)的關(guān)系例題解析】晨昏線的特點(diǎn)和與太陽(yáng)直射點(diǎn)的關(guān)系例題解析一、晨昏線的產(chǎn)生由于地球是一個(gè)不發(fā)光也不透明的球體，在陽(yáng)光的照射下，面向太陽(yáng)的半球是明亮的，被稱為晝半球，背向太陽(yáng)的半個(gè)球是黑暗的，也就是夜半球。晝、夜半球的界線就稱為“晨昏線（也稱晨昏圈）”。在現(xiàn)實(shí)的地球表面，由于地球大氣的折射、散射等作用，晨昏線所在的地方其實(shí)是處在晝、夜的過(guò)渡地帶，如圖1為北京時(shí)間2004年12月14日20時(shí)52分時(shí)的地球晝夜示意圖。也就是說(shuō)，晨昏線上的各個(gè)地方在時(shí)間上可能是早晨或黃昏這樣一個(gè)時(shí)間段，而不是一個(gè)截然區(qū)分的時(shí)間點(diǎn)，但為了便于我們研究，在圖中，我們將“晨昏線”畫成一條線，把晝夜的更替看成是一個(gè)截然區(qū)分的時(shí)間點(diǎn)。圖1晝夜示意圖二、晨昏線與地球從理論上講，晨昏線所在的平面把地球平分為兩個(gè)半球，在地表的晨昏線是一個(gè)大圓[大圓：球面被通過(guò)球心的平面所截成的圓，是球面所能截取的最大的圓。大圓的圓心就是球心。]，地球的球心就是晨昏線的圓心。但實(shí)際上，包圍地球的大氣有散射折光作用，使地平面以下34′的光線能折射到地面上來(lái)，這樣，當(dāng)清晨的太陽(yáng)在地平面以下34′時(shí)，在地平面上就已經(jīng)看到了散射折射光；而在傍晚，太陽(yáng)已經(jīng)落在地平面以下34′時(shí)，在地平面上還可以看到它。另外，在地球上看，由于太陽(yáng)的體積巨大，太陽(yáng)是一個(gè)圓面，而不是一個(gè)光點(diǎn)，它具有16′的視半徑，這樣使白天延長(zhǎng)，所以，晝半球向四面八方擴(kuò)大50′（34′+16′），而夜半球都縮小50′，因此晝夜半球不一樣大，晨昏線也不是真正的大圓。經(jīng)過(guò)測(cè)算，在春分、秋分兩天，全球晝夜也不真正等分，白晝時(shí)間為12時(shí)8分鐘，黑夜時(shí)間為11時(shí)52分鐘。為簡(jiǎn)便起見，我們?nèi)园殉炕杈€看成是一個(gè)大圓，把晝夜半球等分。但這一事實(shí)我們要了解，它能加深我們對(duì)理論與生活之間差別的理解。三、晨線和昏線晨昏線分為晨線和昏線兩部分。隨地球的自轉(zhuǎn)，由晝半球進(jìn)入夜半球的部分就是昏線，由夜半球進(jìn)入晝半球的部分就是晨線。對(duì)地表某個(gè)具體地點(diǎn)而言，它的地方時(shí)如果是早晨（日出），那么它就在晨線上，如果是黃昏（日落），它就在昏線上。理解這一點(diǎn)對(duì)我們判斷晨線和昏線至關(guān)重要。根據(jù)晨線和昏線的特點(diǎn)，其實(shí)根據(jù)地球的自轉(zhuǎn)方向，我們就可以準(zhǔn)確地判斷出晨線和昏線。如圖2。由此我們也可以反推，即如果知道了晨線或昏線，就可以推測(cè)出地球的自轉(zhuǎn)方向。圖2a中的為晨線；b中的為昏線；c中的晨昏線上半部分為昏線，下半部分為晨線；d中的晨昏線上半部分為晨線，下半部分為昏線。四、晨昏線與太陽(yáng)直射點(diǎn)[太陽(yáng)直射點(diǎn)：在眾多太陽(yáng)平行光線中，必有一條太陽(yáng)光線的延長(zhǎng)線穿過(guò)地球球心，這條就是太陽(yáng)直射光線，其與地表的交點(diǎn)就是太陽(yáng)直射點(diǎn)。]任一時(shí)刻，晨昏線（圈）與太陽(yáng)直射點(diǎn)之間都存在著固定的相互位置關(guān)系，即太陽(yáng)直射點(diǎn)位于由晨昏線圍成的晝半球球面（地表）的中心點(diǎn)，也就是說(shuō)，太陽(yáng)直射點(diǎn)到晨昏線上各地的球面距離都相等。掌握這一特征，我們就可以從中分析出以下幾條規(guī)律。1.太陽(yáng)光線和晨昏線所在的平面垂直。在這里一定要注意平面兩字，因?yàn)樵趯?shí)際的圖上，由于觀測(cè)的方位不同，我們看到的可能不是晨昏線所在的平面而是晨昏線，因此它與太陽(yáng)光線之間可能就不是垂直的關(guān)系。如圖2中的a、c、d圖。2.等太陽(yáng)高度線（圈）。太陽(yáng)直射點(diǎn)處的太陽(yáng)高度[太陽(yáng)高（1）對(duì)于圖示情況，錯(cuò)誤的說(shuō)法是（）a.中心點(diǎn)a點(diǎn)表示太陽(yáng)直射點(diǎn)b.最大圓圈為晨昏圈c.b、c兩地經(jīng)度相同d.圖示半球?yàn)闀儼肭颍?）c地的緯度是，經(jīng)度是。（3）此時(shí)，圖中各點(diǎn)有極晝現(xiàn)象的是。（4）b點(diǎn)的地方時(shí)是點(diǎn)，c點(diǎn)的地方時(shí)是點(diǎn)。3.晨昏線在地表的移動(dòng)規(guī)律。由于晨昏線所在的平面始終與太陽(yáng)（直射）光線垂直，因而在一天之中和一年之中，隨著太陽(yáng)光線的變化，晨昏線在地表的移動(dòng)就有著相應(yīng)的變化規(guī)律。一天之中，由于地球自西向東自轉(zhuǎn)，就產(chǎn)生了地表各地太陽(yáng)自東向西的周日視運(yùn)動(dòng)，也就是太陽(yáng)的東升西落，與太陽(yáng)光線垂直的晨昏線所在的平面也就隨之自東向西在地表移動(dòng)（如圖3）。圖3一天之中，地球的自轉(zhuǎn)與晨昏線在地表的移動(dòng)之間的關(guān)系圖4日出時(shí)間＝晨線與緯線圈交點(diǎn)所在經(jīng)線地方時(shí)＝12－晝長(zhǎng)/2日落時(shí)間＝昏線與緯線圈交點(diǎn)所在經(jīng)線地方時(shí)＝12＋晝長(zhǎng)/2（九）確定極晝、極夜發(fā)生的范圍極晝極夜發(fā)生的范圍：與晨昏線相切的緯線圈（發(fā)生極晝極夜的最低緯度）到極點(diǎn)之間的范圍晨昏圈與經(jīng)線圈的夾角與太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度相等，與發(fā)生極晝、極夜最低緯度的度數(shù)互余?！酒撼炕杈€的特點(diǎn)及其運(yùn)用】晨昏線的特點(diǎn)及其運(yùn)用江蘇張家港后塍高級(jí)中學(xué)孫德勤晝夜交替、晝夜長(zhǎng)短的變化和太陽(yáng)高度的變化等是由地球運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的地理現(xiàn)象，是高中地理中最為抽象、也最難以理解的內(nèi)容，并且多年以來(lái)在高考試卷中頻繁的以各種面目出現(xiàn)，且占有較高比例的分值。這些地理現(xiàn)象和晨昏線之間都存在著密切的聯(lián)系，如果我們能夠很好的掌握晨昏線的特點(diǎn)、理解晨昏線與這些地理現(xiàn)象之間的關(guān)系，那么我們就能在教學(xué)中、在解決晝夜示意圖等這一類問(wèn)題時(shí)，因抓住“一線”而獲得“生機(jī)”。一、晨昏線的產(chǎn)生由于地球是一個(gè)不發(fā)光也不透明的球體，在陽(yáng)光的照射下，面向太陽(yáng)的半球是明亮的，被稱為晝半球，背向太陽(yáng)的半個(gè)球是黑暗的，也就是夜半球。晝、夜半球的界線就稱為“晨昏線（也稱晨昏圈）”。在現(xiàn)實(shí)的地球表面，由于地球大氣的折射、散射等作用，晨昏線所在的地方其實(shí)是處在晝、夜的過(guò)渡地帶，如圖1為北京時(shí)間2004年12月14日20時(shí)52分時(shí)的地球晝夜示意圖。也就是說(shuō)，晨昏線上的各個(gè)地方在時(shí)間上可能是早晨或黃昏這樣一個(gè)時(shí)間段，而不是一個(gè)截然區(qū)分的時(shí)間點(diǎn)，但為了便于我們研究，在圖中，我們將“晨昏線”畫成一條線，把晝夜的更替看成是一個(gè)截然區(qū)分的時(shí)間點(diǎn)。圖1晝夜示意圖二、晨昏線與地球從理論上講，晨昏線所在的平面把地球平分為兩個(gè)半球，在地表的晨昏線是一個(gè)大圓[大圓：球面被通過(guò)球心的平面所截成的圓，是球面所能截取的最大的圓。大圓的圓心就是球心。]，地球的球心就是晨昏線的圓心。但實(shí)際上，包圍地球的大氣有散射折光作用，使地平面以下34′的光線能折射到地面上來(lái)，這樣，當(dāng)清晨的太陽(yáng)在地平面以下34′時(shí)，在地平面上就已經(jīng)看到了散射折射光；而在傍晚，太陽(yáng)已經(jīng)落在地平面以下34′時(shí)，在地平面上還可以看到它。另外，在地球上看，由于太陽(yáng)的體積巨大，太陽(yáng)是一個(gè)圓面，而不是一個(gè)光點(diǎn)，它具有16′的視半徑，這樣使白天延長(zhǎng)，所以，晝半球向四面八方擴(kuò)大50′（34′+16′），而夜半球都縮小50′，因此晝夜半球不一樣大，晨昏線也不是真正的大圓。經(jīng)過(guò)測(cè)算，在春分、秋分兩天，全球晝夜也不真正等分，白晝時(shí)間為12時(shí)8分鐘，黑夜時(shí)間為11時(shí)52分鐘。為簡(jiǎn)便起見，我們?nèi)园殉炕杈€看成是一個(gè)大圓，把晝夜半球等分。但這一事實(shí)我們要了解，它能加深我們對(duì)理論與生活之間差別的理解。三、晨線和昏線晨昏線分為晨線和昏線兩部分。隨地球的自轉(zhuǎn)，由晝半球進(jìn)入夜半球的部分就是昏線，由夜半球進(jìn)入晝半球的部分就是晨線。對(duì)地表某個(gè)具體地點(diǎn)而言，它的地方時(shí)如果是早晨（日出），那么它就在晨線上，如果是黃昏（日落），它就在昏線上。理解這一點(diǎn)對(duì)我們判斷晨線和昏線至關(guān)重要。根據(jù)晨線和昏線的特點(diǎn)，其實(shí)根據(jù)地球的自轉(zhuǎn)方向，我們就可以準(zhǔn)確地判斷出晨線和昏線。如圖2。由此我們也可以反推，即如果知道了晨線或昏線，就可以推測(cè)出地球的自轉(zhuǎn)方向。圖2a中的為晨線；b中的為昏線；c中的晨昏線上半部分為昏線，下半部分為晨線；d中的晨昏線上半部分為晨線，下半部分為昏線。四、晨昏線與太陽(yáng)直射點(diǎn)[太陽(yáng)直射點(diǎn)：在眾多太陽(yáng)平行光線中，必有一條太陽(yáng)光線的延長(zhǎng)線穿過(guò)地球球心，這條就是太陽(yáng)直射光線，其與地表的交點(diǎn)就是太陽(yáng)直射點(diǎn)。]任一時(shí)刻，晨昏線（圈）與太陽(yáng)直射點(diǎn)之間都存在著固定的相互位置關(guān)系，即太陽(yáng)直射點(diǎn)位于由晨昏線圍成的晝半球球面（地表）的中心點(diǎn)，也就是說(shuō)，太陽(yáng)直射點(diǎn)到晨昏線上各地的球面距離都相等。掌握這一特征，我們就可以從中分析出以下幾條規(guī)律。1.太陽(yáng)光線和晨昏線所在的平面垂直。在這里一定要注意平面兩字，因?yàn)樵趯?shí)際的圖上，由于觀測(cè)的方位不同，我們看到的可能不是晨昏線所在的平面而是晨昏線，因此它與太陽(yáng)光線之間可能就不是垂直的關(guān)系。如圖2中的a、c、d圖。（1）對(duì)于圖示情況，錯(cuò)誤的說(shuō)法是（）a.中心點(diǎn)a點(diǎn)表示太陽(yáng)直射點(diǎn)b.最大圓圈為晨昏圈c.b、c兩地經(jīng)度相同d.圖示半球?yàn)闀儼肭颍?）c地的緯度是，經(jīng)度是。（3）此時(shí)，圖中各點(diǎn)有極晝現(xiàn)象的是。（4）b點(diǎn)的地方時(shí)是點(diǎn)，c點(diǎn)的地方時(shí)是點(diǎn)。3.晨昏線在地表的移動(dòng)規(guī)律。由于晨昏線所在的平面始終與太陽(yáng)（直射）光線垂直，因而在一天之中和一年之中，隨著太陽(yáng)光線的變化，晨昏線在地表的移動(dòng)就有著相應(yīng)的變化規(guī)律。一天之中，由于地球自西向東自轉(zhuǎn)，就產(chǎn)生了地表各地太陽(yáng)自東向西的周日視運(yùn)動(dòng)，也就是太陽(yáng)的東升西落，與太陽(yáng)光線垂直的晨昏線所在的平面也就隨之自東向西在地表移動(dòng)（如圖3）。圖3一天之中，地球的自轉(zhuǎn)與晨昏線在地表的移動(dòng)之間的關(guān)系圖4若從極地上空俯視（圖5），我們發(fā)現(xiàn)，隨著太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)，一年中，晨昏線的位置總是在極點(diǎn)到極圈之間的范圍內(nèi)作有規(guī)律的移動(dòng)。以北半球?yàn)槔捍悍秩?，晨昏線經(jīng)過(guò)極點(diǎn)，全球各地晝夜平分；從春分日到夏至日，晨昏線的位置由北極點(diǎn)移向北極圈，北極點(diǎn)周圍地區(qū)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，且極晝的范圍在變大；夏至日，晨昏線與北極圈相切，北極圈及其以北地區(qū)都出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，北半球極晝的范圍達(dá)到一年中的最大。夏至日到秋分