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【摘要】高考试题对考生的读图能力和空间思维能力的考查增多,难度增大。为提高考试效率,依据题目的已知条件,巧妙的利用几何关系,解析地理原理是提升解题能力的关键。
【关键词】几何关系 地形 太阳辐射
一、理清基本的几何关系
1.坡向与正午太阳辐射的关系。阳坡获得太阳辐射量的角度α等于正午太阳高度Η与坡度角的和。阴坡获得太阳辐射量的角度α等于正午太阳高度Η与坡度角的差,如图1。由于坡向与太阳辐射的关系,阳坡的辐射量大于阴坡。
2.坡度与正午太阳辐射的关系。阳坡获得太阳辐射量的角度α等于90°时辐射量最大,阴坡获得太阳辐射量的角度α等于坡度角时,辐射量最小,为0,如图2。 随着坡度角度大小的改变,坡面上获得的太阳辐射量也产生变化。阳坡随坡度的增加辐射量增大,然后随坡度的增加减小,如图3。阴坡随坡度的增加辐射量减小,如图4。
二、理清几何关系的变化
不同的纬度,正午太阳高度角不同,因阳坡获得的太阳辐射量都大于阴坡。所以纬度越高,阴阳坡所受到的太阳辐射差别越大,坡向的影响加大。不同的季节,正午太阳高度角不同,坡向获的的太阳辐射随之发生变化。夏半年,因正午太阳高度角大,地形对正午太阳辐射的影响小,阳坡、阴坡所受到的太阳直接辐射差别小,冬半年则差别大,如图5。
三、几何关系的应用典型例题1: [09安徽卷]图6表示27°N某地坡向(坡度为10°)对地表获得太阳辐射的影响,纵坐标表示该地坡面与地平面获得太阳辐射量的比值(仅考虑地球运动和地形因素)。完成27- 28题。27.该地坡向对地面获得太阳辐射影响最大的季节是( )A.春季;B.夏季;C.秋季;D.冬季
28.若坡度从10°增大到15°,则a点的数值将( )
A.增大 B.减小
C.先减小后增大 D.先增大后减小
【解析】27题:从图中可以看出,夏季不同的坡向获得的太阳辐射差异小,说明坡向对地面获得的太阳辐射影响小;冬季,南坡与北坡获得的太阳辐射差异大,说明:坡向对地面获得的太阳辐射影响大。
28题:a点的坡向为正南,可以判断为正午时获得的太阳辐射,坡度愈大,入射角(太阳高度角愈大),坡面获取的太阳辐射就越多。答案为A。
典型例题2:图中的①②和③④分别是甲、乙两山地在冬至日南、北坡不同坡度所接受到的太阳直接辐射量随时间的变化图(图中实线代表等太阳辐射量线)。读图回答1-2题。(注:黄赤交角取23°26′)
1.图中序号代表的坡向正确的是( )A.①③表示南坡 B.②④表示南坡C.②③表示北坡 D.①④表示北坡2.图中a、b的值分别为( )A.16°48′,55°26′ B.18°20′,55°26′C.18°20′,56°34’ D.16°48′,56°34′解析:1.甲乙两山地同在北半球中纬度地区,南坡向阳,总体接受太阳辐射多于北坡。因而甲山②坡为南坡,乙山④坡为南坡。
2.a点的正午太阳辐射量为0,说明坡向与正午太阳光线平行,即正午太阳高度角等于坡度,代入公式计算:H=90°-49°46′-23°26′=16°48′。b点的是向阳山坡,正午太阳辐射量最大,说明坡度与太阳光线垂直,地表获得的热量和周围的坡面相比是最多的。因而其坡度与正午太阳高度角是余角。计算:H=90°-32°-23°26′坡度为55°26′。
总之,地形对正午太阳辐射的影响是多方面的,也是错综复杂的。只有理解了相关的原理和规律,掌握解题的方法,才能以不变应万变。
(作者单位:温州市龙湾中学)
编辑/李文亮