图像化地球公转地理意义

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  摘 要:长久以来我们对太阳周日视运动图的理解仅限于从该图中判断两分两至日日出、日落及正午太阳的方向。通过一次作业的布置,学生发现在做图时的问题很多,这使我们从更深的层次去学习和认识太阳周日视运动图,结果的发现令我们都十分欢欣,太阳周日视运动图应该是对地球公转两个意义十分准确的体现,利用这种图形的绘制,同学们可以不断重温任意一地一年内的昼夜长短和正午太阳高度的变化 ,又可以在看到此类图形时做出正确的判断,这样对加深地球运动地理意义的认识和理解有着极大的帮助。
  关键词:太阳周日视运动;昼夜长短;正午太阳高度
  长久以来我们对太阳周日视运动图的理解仅限于从该图中判断两分两至日日出、日落及正午太阳的方向。针对学生在此图判断的模糊上,在高三教学过程中一次作业的布置中,我要求学生做出赤道、赤道至回归线、回归线、回归线以北/南、极圈内刚发生极昼的纬线、极点这些地区在两分、两至日的太阳周日视运动图,在这个过程中,新的认识接踵而至,我迫不及待写来与你一起分享。
  一、讨论部分:
  众所周知,这一类型图是以地平圈为基圈,描述太阳在天球中运动轨迹的示意图,要能正确画出太阳在这四日的运动轨迹,就必须辅以高一课本“两分两至日全球的昼长和正午太阳高度分布图”(侧视图),或者说应该对地球运动地理意义有清晰的认识。
  (一)日出日落方向的判定(以北半球为例)
  1、春秋分:晨线和经线重合,纬线和太阳光线平行太阳在日出点的正东方,在日落点的正西方故太阳正东升,正西落(图1)
  2、夏至:晨线和经线不重合,緯线和太阳光线不平行太阳在日出点的东北方,在日落点的西北方故太阳东北升,西北落(图2)
  3、冬至:晨线和经线不重合,纬线和太阳光线不平行 太阳在日出点的东南方,在日落点的西南方故太阳东南升,西南落(图3)
  (二)正午太阳方向的判定
  这是最简单的一关,清楚太阳直射的范围,明确任意一日,地球上任意一地与太阳直射纬线的关系,就不难得出结论了。
  (三)太阳运动轨迹的判定
  在做赤道周日视运动图时,学生就遇到了障碍,他们在做出了两分日图后,对两至日太阳视运动的轨迹画法产生了争论,是图4还是图5?判断正确的依据是什么?
  于是以赤道为例,我们展开讨论:日出日落的方向没有问题,两分日的正午,太阳在当地的天顶,其他日正午太阳所在方向都应在正南或正北。这样看来两幅图似乎都对,一定哪里出了问题。
  让我们再重温一下地球运动(公转)的地理意义:地球的运动使地球上的昼夜长短和正午太阳高度在一年内呈现变化。赤道上终年昼夜平分应该是此难题的突破口,那就补全地平圈以下的天球部分及太阳的运动轨迹(图6、图7和图8),经过作图比对分析,图5中两至日赤道地区无论如何也做不到昼夜平分,所以说明赤道地区的太阳周日视运动轨迹只能如图4所示。
  豁然开朗:原来一直以来,我们在太阳周日视运动图中只关注到正午太阳的方向变化而忽视了昼夜长短的变化在此图中的运用,太阳周日视运动图应该是对这两个意义十分准确的体现,利用这种图形的绘制,同学们可以不断重温任意一地一年内的昼夜长短和正午太阳高度的变化 ,又可以在看到此类图形时做出正确的判断,这样对加深地球运动地理意义的认识和理解有着极大的帮助。
  二、总结部分:
  1、对任一地而言,不同日期太阳周日视运动轨迹都是平行的。
  2、同一天,纬度越高的地方日出方向越偏向南或北
  3、昼夜长短的比较是指地平圈以上太阳轨迹的部分与以下部分的比较(如图6、7)
  4、正午太阳高度的大小是指正午太阳与地平面中心点的连线和地平面之间的夹角,可用此角度判断轨迹是否正确(例:北回归线以北地区只有在夏至日达到全年正午太阳高度的最大值,这个角应该比其他角都大)
  5、利用一地太阳周日视运动图判断其所在位置。首先要从春秋分日太阳周日视运动轨迹下手,由正午太阳的方向判断所在地在南/北半球,然后由两至日轨迹中正午太阳的方向做精确判断(例:正午太阳时南时北的应该在回归线和赤道之间)。
  6、任意一天,刚刚出现极昼的纬线纬度+太阳直射纬线的纬度=90°
  7、任意一天,极点(出现极昼的半球)处的太阳高度一天内是个定值,其数值为这一天太阳直射点的纬度
  俗语说,小水滴中含有大世界,我们今天探讨的不也是小图例之中蕴藏着的大道理吗?所以,珍惜每一次思想迸发的火花,积极去钻研,因为……我享受,我快乐。
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