思維導圖講地理高考二輪(3)太陽視運動與高度

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關於地球公轉的地理意義，正午太陽高度和晝夜長短的變化，經常合併設問並結合太陽方位的判斷。這都繞不過太陽視運動。而這正好是教材和許多教輔或缺的內容。什麼是太陽視運動？其實它是地球自轉和公轉過引起的，處在地球上的人們感覺不到地球在運動，直觀感受到的是：日月星辰在圍繞地球運動，東升西落，我們就把這種日月星辰看起來的運動，叫做視運動，我們看起來太陽東升西落，這就叫太陽視運動。 太陽一天的視運動叫做周日視運動，也就是東升西落，這是地球自轉的表現；太陽一年的視運動叫做周年視運動，周年視運動軌道就是黃道，黃道上有二十四節氣，這是地球公轉的體現。太陽視運動包含了晝夜長短變化和正午太陽高度變化。思維導圖如下：

三、內容說明：

1、首先說明，太陽高度就是我們平時看太陽的仰角，隨著太陽周日視運動，早晨從偏東方向升起時仰角為0°，隨後逐漸升高，6點在正東方向（不一定是日出時刻），正午最大，隨後偏西下沉，日落為0°。日落後，太陽在觀察者地平圈以下運行，子夜到達與觀察者經度差180°的下中天位置，6點又回到觀察者正東方向（不一定日出）。所以，一天中最大太陽高度就是正午太陽高度。不同緯度地區或者同一地點不同季節，正午太陽高度不同。2、正午太陽高度的緯度分布規律是從太陽直射點緯度向南北遞減，而某地點正午太陽高度的季節變化是隨太陽直射點位置變化而變化，當移動中的太陽直射點靠近該地時，該地正午太陽高度增大，反之減小。這兩個規律都概括在正午太陽高度的計算公式裡邊。
正午太陽高度H=90°-緯度差（註：緯度差是觀察點與當日太陽直射點之間的緯度差）
公式裡面有兩個變量，觀察者緯度和太陽直射點緯度。當太陽直射點緯度確定，公式討論的就是正午太陽高度隨觀察點緯度不同的空間分布規律；當觀察點緯度確定，則公式討論的是觀察點一年中正午太陽高度的季節變化規律。

3、太陽周日視運動規律並不複雜，雖然要說很多話，想清楚了其實很簡單，概括如下：
（1）一般規律：子夜0點下中天-6點正東-12點上中天-18點正西-24點回到下中天，周而復始；
（2）夏半年（春分3月21日-秋分9月23日前後）：全球除極晝區域外，日出東北，日落西北，只是正午太陽方位因為觀察點在直射點南、北有差異：直射點以北地點，正午太陽在正南方上中天；直射點以南地點，正午太陽在正北方上中天位置。而且，緯度越高地方，日出方位越偏北，緯度越低地點，日出方位越接近正東方向。
（3）冬半年（秋分9月23日-次年春分3月21日）：全球除極晝區域外，日出東南，日落西南，只是正午太陽方位因為觀察點在直射點南、北有差異：直射點以北地點，正午太陽在正南方上中天；直射點以南地點，正午太陽在正北方上中天。而且，緯度越高地方，日出方位越偏南，緯度越低地點，日出方位越接近正東方向。
（4）二分日（春分和秋分），全球日出正東，日落正西，至於正午太陽方位，因南北半球不同，北半球地點正午太陽在正南方上中天；南半球地點正午太陽在正北方上中天；
（5）赤道上觀察點，完全遵循（2）（3）（4）規律，沒有什麼特殊；
（6）極晝區域比較特殊，因為終日太陽可見，那太陽又是怎麼運行的呢？在北極附近的極晝區，太陽位置是：子夜正北-隨後升高6點正東-12點最高位於正南方天空-隨後下降18點正西-繼續下降24點正北，太陽沿著順時針方向繞觀察者一圈。而南極附近極晝區不同：子夜正南-隨後升高6點正東-12點最高位於正北方天空-隨後下降18點正西-繼續下降24點正南，太陽沿著逆時針方向繞觀察者一圈。
（7）極點的太陽更特殊，太陽高度終日不變，不升不落，太陽高度等於直射點緯度，太陽繞著極點觀察者平穩地繞圈圈。北極點和南極點不同的是，繞圈的方向不同，北極點是順時針繞，而南極點則是逆時針。

熟悉了太陽視運動規律，對正午太陽高度和晝夜長短變化就有了立體的理解。

三、唐老師講真題：

真題1：(2018年高考江蘇卷3-4題)

圖三為某地二分二至日太陽視運動示意圖。讀圖回答3～4題。

3．線①所示太陽視運動軌跡出現時的節氣為（     ）

A．春分          B．夏至

C．秋分          D．冬至

4．該地所屬省級行政區可能是（      ）

A．瓊              B．新

C．蘇              D．贛

【解析】：考察太陽視運動與太陽高度規律。3、從曲線①看，該地日出東南，正午正南，日落西北，太陽視運動軌跡弧線遠小於180°，說明晝短夜長，而且可以讀取這天正午太陽高度只有25°左右，所以是二分二至中的冬至，選D；

4、該地第二條虛線是二分日太陽視運動軌跡線，可讀取正午太陽高度是50°，因為二分日太陽直射點緯度為0°，計算方便。由正午太陽高度計算公式可計算該地的緯度為：90°-正午太陽高度=90°-50°=40°。我國選項所列四省中位於北緯40°的地方是新疆，選B。

真題2：(2018年高考天津卷8-9題)

天津廣播電視塔(簡稱「天塔」)高度約415 m。讀圖文材料，回答8～9題。

8．拍攝到該照片的時間(北京時間)最可能介於（     ）

A．5：00－7：00

B．8：00－10：00

C．12：00－14：00

D．15：00－17：00

9．拍攝到該照片的日期最可能介於（     ）

A．1月15日到2月15日

B．3月1日到3月30日

C．5月15日到6月15日

D．10月1日到10月30日

【解析】：此題難在方位的判斷，如何身臨其境？找到兩幅圖中的對應點，因為只有圖2中才有方向標，我們做出輔助對應點和表示塔影的短線，如下圖：

圖中ABC 三點一一對應，現在就可以在圖2中依據方向標和比例尺進行判斷了。第8題，應用太陽視運動規律，影子指向西北，太陽在東南，是早晨6時後12點前的情況；太陽視運動是每小時15°，即影子指向每小時轉動15°，早晨6點影子指向正西，此時指向西偏北約30°，估計是地方時8點左右，而北京時間比天津地方時（天津約東經116°）更早，可估算出拍攝時間大約8：16分左右，選B；第9題，從圖中影長約200m，估計正午12點還要縮短；天津位於40°N附近，冬至正午太陽高度H=90°-（40+23.5）=26.5°，影子會大大長於塔高；春秋分正午太陽高度H=90°-40=50°，影長大致等於塔高；夏至太陽高度H=90-（40-23.5）=73.5°，這時，影長才會比塔高短很多。圖中的影長是上午8-9點鐘的，已經短於塔高了，所以答案選接近夏至的C項。

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