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晨昏线的判读技巧例析(转)  

2012-11-19 15:53:27|  分类: 谭天说地 |  标签: |举报 |字号 订阅

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晨昏线是太阳照射地球表面所形成的昼、夜半球的分界线。它由晨线和昏线组成,故又称为晨昏线(圈)。晨昏线是太阳光照图中非常重要的组成部分,其隐含的诸多地理信息是我们判读太阳光照图的重要突破口。

1.晨昏线的结构特征和判定

 (1)晨昏线的特征:晨昏线是一个过地心的大圆,它平分地球,平分赤道,与太阳光线永远垂直。晨昏线上的太阳高度角是0°。如图1所示。

(2)晨昏线的区分:

 在日照图上,晨线与昏线的区分判断方法有:

 ①根据昼、夜半球判断:位于昼半球西边缘与夜半球的分界线为晨线,反之为昏线。

 ②根据地球自转方向判断:顺着地球自转方向,由昼半球过渡到夜半球的分界线是昏线,昏线上的各点为日落(黄昏);由夜半球过渡到昼半球的分界线是晨线,晨线上的各点为日出(黎明)。如上图1中的弧线AB为晨线。

一般地,在地球侧视图上,晨昏线只表现为晨线或昏线(如图1);在俯视图上,我们所看到的晨昏线是一半晨线和一半昏线。如图2中弧线AM为昏线,弧线BM为晨线。在有的图中,还要根据具体要求先判断昼夜状况,再判断图中的晨昏线是晨线还是昏线。

 2.晨昏线的运动特征

由于地球每小时自西向东自转15°,因此晨昏线不停地由东向西每小时移动15°。由于太阳直射点的南北移动,且晨昏线始终与太阳光线垂直,因此晨昏线以极点为中心,以一个回归年为周期,在极点和极圈之间来回摆动,其移动幅度为46°52′。

 (1)侧视图中晨昏线的运动过程

 如图1中,弧线AB为晨昏线,虚线为回归线和极圈,阴影部分为黑夜。

 (2)俯视图中晨昏线的运动过程

 

 如上图2中,弧线AB为晨昏线,虚线为北极圈,大圆为赤道,阴影部分为黑夜。

 (3)晨昏线的相对运动方向

 由于地球自转方向是自西向东,因而晨昏线的相对运动方向是由东向西。故向东走人们会感到昼夜更替的周期短于一个太阳日;反之,向西走则大于一个太阳日。

 3.晨昏线与经线、纬线的关系

 一般地,在春、秋分日时,晨昏线与经线重合,即晨昏线要过南北极点。其余任何时候,晨昏线都与经线斜交(即晨昏线不经过南北极点),其夹角范围为0~23°26′。在二至日时,其夹角最大,为23°26′。当晨昏线与经线相交时,其夹角与此时太阳直射点所在的纬度值相等。

 

在春、秋分日,晨昏线与经线重合,故晨昏线与纬线垂直。其余任何时候,晨昏线都与纬线斜交,但是总可以找到两条与之相切的纬线,它们分别是刚好出现极昼、极夜的两条纬线。如6月22日,太阳直射23°26′N,故晨昏线与经线成23°26′的夹角,与66°34′N、66°34′S相切。


 

4.晨昏线在解析地球运动问题中的应用

 

(1)确定地球的自转方向:如右图中二至日的昼夜分布状况(阴影部分为黑夜),若弧线AB为昏线,则地球呈逆时针方向自转,中心为北极点;若AB为昏线,则地球呈顺时针方向自转,中心为南极点。

 (2)确定东西经度:以0°经线为起点,顺地球自转方向经度数增大的为东经度,反之则为西经度。                     

(3)确定地方时:①经过赤道与晨线交点的那条经线上的地方时为6时,经过赤道与昏线交点的那条经线上的地方时为18时。②太阳直射点所在经线上的地方时为正午12时,与之相对组成经线圈的那条经线上的地方时为次日0时(或当天24时)。③从西向东顺地球自转方向经度每增加1?, 地方时增加4分钟。④同一经线上的各点地方时相同。


 例  如果右图中P点所在经线是0°经线,且昏线通过P点,昏线与经线的夹角达一年中最大值。

下列说法正确的是

A.这天,伦敦的夜长达一年中最大值

B.这天,南极圈内全部是极夜

C.此时,“北京时间”是两点钟                         

D.此时,P点和悉尼在同一时期内

 解题思路:由题意,P点所在经线是0°经线,且昏线通过P点,昏线与经线的夹角达一年中最大值,则有北京时间与0°经线所在时区的中央经线的地方时时差为8小时,而P地的地方时是6点,故北京时间为次日的2点。答案:C

 (4)确定日期和季节:①晨昏线经过南北两极,与某一经线圈重合,与所有纬线圈垂直相交,可判定这一天为3月21日或9月23日。②晨昏线与南北极圈相切,北极圈内出现极昼现象,可判定这一天为6月22日。③晨昏线与南北极圈相切,北极圈内出现极夜现象,可判定这一天为12月22日。

 

(5)确定太阳直射点的位置:日照图上平分昼半球的经线的经度就是太阳直射点的经度。也可以用:直射经线=赤道与晨线交点所在经线+90°或直射经线=赤道与昏线所在经线—90°来判断。太阳直射点的纬度需要根据与晨昏线相切纬度值来确定,若与晨昏线相切的纬度为α,则太阳直射点的纬度为90°—α(南北纬视具体情况而定)。

 (6)确定昼夜长短:某地昼长等于该地所在纬线圈上昼弧所跨的时间数,夜长等于该地所在纬线圈上夜弧所跨的时间数。


也可以直接采用“查格”的方法,也就是以已经知道的某条经度为准,按照较东的地方有较早的时刻;经度每相隔15°,地方时相差1小时;经度相差1°,地方时相差4分钟;经度相差1′,地方时相差4秒。一般地,如果是求某地的昼长,则经过该地画一条平行于赤道的纬线,看其昼弧所经过的格数×每格数所代表的时间数,如果图示是侧视图,还应该乘以2的倍数;如果是极地为中心的图示,则所经过的格数×每格所代表的时间数即可(如右图)。

 例 看右图,用“查格法”判断B点的夜长是      小时。

解析:如右图6所示,该图是侧视图,正对着我们的半个球面是180°,被均分成6格,每格30°;          

 因经度每相隔15°,地方时相差1小时,则每格时长为2小时;如果用“查格法”来解的话,其步骤是:①经过B点画一条平行于赤道的纬线,该纬线被图中的昏线分为两部分;在昼半球的为昼弧长度,在夜半球的为夜弧长度。②因为是求B点的夜长,就查经过B点的夜弧的长度经过的格数。从图中得悉,经过B点的夜弧长有4个完整格数,每格2小时,则有8个小时。③但是,我们现在看到的是半个地球球面,B点的夜长还有一半被遮住,故其夜长还应该乘以2,即4格×2小时×2(倍)=16(小时)。也即B点的实际夜长应为16小时。

 (7)确定日出日落时间:某地的日出时间就是该地所在经线与晨线的交点上的地方时,日落时间就是该地所在经线与昏线的交点上的地方时。某地日出日落时间的计算公式是12±昼长/2。

例 北京时间3月21日12时,一架飞机从某机场(120°E,66°34′N)起飞,沿北极圈向东作环球航行,12小时后返回原地,据此回答下列问题:

 ①飞行员能观测到的日出日落次数是

 A.一次日出,一次日落   B.两次日落,一次日出

C.两次日出,一次日落   D.O次日出,一次日落

 ②飞机上的昼夜更替时间是

 A.6小时   B.8小时   C.12小时   D.24小时

 ③如果飞机飞行的方向相反,则飞行员能观测到的日出日落次数是

 A.一次日出,一次日落   B.两次日落,一次日出

C.两次日出,一次日落   D.O次日出,一次日落

 解析 右图为地球太阳光照俯视图,B所在半球为黑夜,A所在半球为白昼,虚线圈为北极圈。

 ①飞机起飞时,机场位于A位置,飞机向东飞行,12小时后返回机场,此时机场位于B位置。相对于晨昏线的位置,飞机飞行了一圈半(图中带箭头的实线),具体地说,就是:飞机沿北极圈由西向东飞行,12小时返回原地,说明飞机的平均速度是每小时在北极圈上向东飞行经度30°,即1小时后飞机飞到了150°E。由           

 于地球的自转,则晨昏线和165°W重合,这时飞机和晨昏线的经度差缩小45°,再过1小时飞机将穿越180°经线,此时180°经线和晨昏线重合,再过8小时(360°/45°=8),飞机将再次穿越昏线,即飞机经过10小时两次穿越昏线。同理,飞机第一次穿越晨线在飞行6小时(270°/45°=6),第二次穿越晨线将又要经过8小时(360°/45°=8),所以,飞机两次穿越晨线需经14小时。从下图中可以看出,飞机两次穿越昏线,一次穿越晨线,也即两次日落,一次日出。正确答案是B。 


 ②因为飞机12小时相对于晨昏线的位置飞行了一圈半,所以,一圈所需的时间为8小时。正确答案是B。

 ③如果飞机飞行的方向相反(自东向西),12小时后,相对于晨昏线的位置飞机飞行了180°(上图9中带箭头的虚线),从图9中可以看出,飞机由昼到夜经历了一次日落。正确答案是D。

 (8)确定极昼极夜的范围:晨昏线与哪个纬线圈相切,该纬线圈与极点之间的纬度范围内就会出现极昼或极夜现象,南北半球的极昼、极夜现象正好相反。

 (9)正午太阳高度的分布规律:一般地,太阳直射点上的太阳高度为90°,晨昏线上的太阳高度为0°,昼半球的太阳高度大于0°,夜半球上的太阳高度小于0°。

 (10)判定是否为晨昏线:晨昏线上的太阳高度为0°,因此在题目中太阳高度为0°的弧线一定为晨昏线,再结合试题中隐含的其他信息就能够准确判定。 


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