内容正文:
专题11 等太阳高度线图
【学习目标】1. 理解等太阳高度线的概念、形成原因和图形特征。2. 掌握等太阳高度线图的判读方法。
【重点和难点】等太阳高度线图的判读方法。
【知识结构和课前预读】——独立思考,课前填写,落实基础
一、概念
1.概念:在地图上,把某一时刻地表太阳高度角相等的各点连接而成的线。
2. 产生原因:地球是一个球体,且太阳光是平行光。因地球表面为球面,球面上只有一点的太阳高度为90°。从昼半球的角度来看,太阳高度相等的各点连线就形成了等太阳高度线图。它是用等太阳高度线来反映某一时刻全球(或部分地区)的太阳高度分布状况。
等太阳高度线图(或太阳高度等值线)是一种比较新颖的等值线图,在实质上可看作是以太阳直射点为中心的昼半球的高空俯视图。
二、图形特征
等太阳高度线图一般由经线、纬线和等太阳高度线组成。在图上,通过圆心的竖线一般表示经线(为一条经线或两条正相对的经线的各一部分),通过圆心的横线(或弧线)为纬线,各大小不同的同心圆为等太阳高度线,圆心为太阳直射点。如下两图。
三、作用
根据等太阳高度线数值的分布状况,可判断在某一时刻太阳高度的空间分布规律;结合相关知识,经过综合分析,可解答许多与时间(或季节)相关的问题。
四、判读内容与方法
判读的基本方法与其它等值线图相同,但判读的内容有所不同。该类图形判读的基本内容主要有:太阳直射点地理坐标(即其经度和纬度)的判读、各地地方时和北京时间的计算、太阳高度的分布规律、正午太阳高度的分布规律、各地太阳高度大小的推算和比较、昼夜长短的变化及与图示日期(节气)和季节相关的地理现象等。
1.太阳高度的判定
等太阳高度线图是反映某一时刻昼半球各地的太阳高度分布图。在昼半球,从直射点向四周(随着球面的弯曲与直射点的距离不断增大),太阳高度逐渐减小;至晨昏线上,太阳高度减小至0°。即太阳高度以直射点为中心向周围呈同心圆状递减。直射点的太阳高度角最大,为90°;晨昏圈上太阳高度角最小,为0°。
同一等太阳高度线上的各点与直射点的球面距离相等。距离直射点越近,太阳高度越大;反之,太阳高度越小。
【提醒】① 只有太阳直射的经线上各点的太阳高度才是正午太阳高度,其它所有点的太阳高度都为即时太阳高度。
② 区别“正午太阳高度的分布规律”和“太阳高度的分布规律”(概念、最大值分布的范围、递减方向、出现的时间、影响因素等)。
【提示】① 在通过直射点的任一经线(或经线圈)(即大圆弧线)上,距离每隔111千米,太阳高度相差1°。
② 与直射点相距L千米,则太阳高度为90°-L/111。
2.晨昏线的判定
如果图中没有标注太阳高度的数值,则其中最大的圆圈是太阳高度为0°的等太阳高度线,即晨昏线;图中其余部分各地的太阳高度角均大于0°,该图所示的半球全部为昼半球,这是整个昼半球的太阳高度分布图。一般来说,太阳直射经线以西最大的半圆为晨线,以东最大的半圆为昏线。
在标注太阳高度的图上,则应视具体度数而定:一是图中最外侧大圆的度数(即太阳高度)为0°,则该最大圆为晨昏线(晨线和昏线区分方法同前);二是图中最外侧大圆的太阳高度不为0°,即其不是0°等太阳高度线,因此该最大圆不是晨昏线。这类图是局部的等太阳高度线图,表示的区域是昼半球中太阳高度较大的一部分(或昼半球中央的一部分)。
【提醒】当太阳直射点在赤道上时,0°太阳高度线为一个经线圈;当太阳直射点不在赤道上时,0°太阳高度线不是经线圈。
3.确定极点位置
在太阳直射的经线上,太阳高度的南北跨度为180°,因此该经线上的纬度跨度也是180°。
当太阳直射赤道时,直射经线的最北点为北极,最南点为南极;
当太阳直射θ°N时,北极点在与图中最上点距离为θ°的内侧位置(即北极点位于最上点以内(即下方),北极点与最上点的纬度差为太阳直射的纬度数),此时图上没有南极点。
当太阳直射θ°S时,南极点位于距图中最下点距离为θ°的内侧位置(即上方)(南极点与最下点的纬度差为太阳直射的纬度数),图上没有北极点。
4.确定日期(节气)和季节
等太阳高度线图的中心点(即圆心)为太阳直射点,过该点的经线地方时为12点。当太阳直射点不在赤道上时,这条竖线不是同一条经线,而是两条正相对的经线的各一部分。其中,与直射经线正相对的经线,地方时为0时。过直射点的纬线即为此日太阳直射的纬线,其正午太阳高度都为90°。
根据太阳直射的纬线可以判断直射点所在的南、北半球及日期(节气)和季节,并可判断与之相关的地理现象。
5.确定经纬度
在太阳直射的经线上,两地的太阳高度相差多少度,则纬度就相差多少度。据此,可推算出该经线上某一点的纬度。
如果太阳直射赤道,则赤道上太阳高度相差多少度,经度就相差多少度。如果太阳直射其它纬线,在该纬线上太阳高度相差多少度,其经度的差值一定大于太阳高度的差值(