高中地理：吃透等太陽高度線圖，選考自然地理輕松拿高分

高二地理的必修階段，尤其是選擇性必修一的自然地理部分，歷來是同學(xué)們感到頭疼的“硬骨頭”。這里面充滿了各種抽象的原理和復(fù)雜的計(jì)算，而“等太陽高度線圖”更是其中的典型代表。很多同學(xué)一看到試卷上那些同心圓，立馬就慌了神，不知道該從哪里下手。今天，我們就把這塊硬骨頭啃下來，把這一類題型的判讀技巧徹底講透。

圖圖的本質(zhì)：從俯視角度看地球

我們要判讀等太陽高度線圖，首先得明白這張圖是怎么畫出來的。想象一下，你站在太空中，正對(duì)著太陽直射點(diǎn)往下看。這時(shí)候，地球表面上的太陽高度分布情況，就像是一個(gè)以直射點(diǎn)為中心的靶子。這就是等太陽高度線圖的由來。

在這個(gè)圖中，最核心的概念就是太陽直射點(diǎn)。圖的中心位置，必然是太陽直射點(diǎn)。在這個(gè)點(diǎn)上，太陽高度達(dá)到了最大的90度。以此點(diǎn)為圓心，太陽高度向四周遞減。理解了這一點(diǎn)，很多問題就有了破解的入口。

在這個(gè)“靶子”上，有幾條線具有特殊的地理意義，我們需要格外關(guān)注。

鎖定關(guān)鍵經(jīng)緯線

通過太陽直射點(diǎn)的這條經(jīng)線，我們稱之為太陽直射經(jīng)線。這條經(jīng)線的地方時(shí)一定是12點(diǎn)。為什么？因?yàn)檎�午時(shí)分，太陽高度最高，而只有在直射經(jīng)線上，太陽高度才能達(dá)到正午的最大值。這為我們判斷時(shí)間提供了一個(gè)極其重要的錨點(diǎn)。

同樣，通過太陽直射點(diǎn)的緯線，就是太陽直射緯線。在這條緯線上，正午太陽高度角是90度。從這里出發(fā)，正午太陽高度向南北兩側(cè)遞減。我們熟知的正午太陽高度分布規(guī)律——從直射緯線向南北兩極降低——在圖上就體現(xiàn)為從中心向四周數(shù)值越來越小。

拿到圖的第一步，就是看中心點(diǎn)的位置。中心點(diǎn)在哪條緯線上，就能知道太陽直射在哪條緯線。比如，直射點(diǎn)在北緯20度，那就說明北半球是夏季，南半球是冬季。這時(shí)候，北半球各地白晝時(shí)間較長，南半球各地白晝時(shí)間較短。這些相關(guān)的地理現(xiàn)象，都要在腦海中迅速調(diào)取出來。

這里有一個(gè)容易混淆的地方，一定要注意區(qū)分：我們平常說的“正午太陽高度”是某一緯線上最大的太陽高度，而圖上的“太陽高度”包含了任意時(shí)刻的數(shù)值。兩者的分布規(guī)律有著內(nèi)在聯(lián)系，但在具體題目中要分清語境。

精準(zhǔn)計(jì)算經(jīng)緯度

等太陽高度線圖的難點(diǎn)，往往在于計(jì)算。如何根據(jù)圖上的信息推算某一點(diǎn)的經(jīng)緯度？這里有一個(gè)非常有用的結(jié)論。

在太陽直射的經(jīng)線上，太陽高度相差多少度，緯度就相差多少度。這句話聽起來拗口，但用起來很簡單。假設(shè)直射點(diǎn)緯度是 \( \phi_0 \)，圖上有一點(diǎn)A，其太陽高度為 \( h \)，那么A點(diǎn)的緯度 \( \phi_A \) 可以通過以下邏輯推算：

兩點(diǎn)之間的緯度差等于 \( 90^\circ - h \)。

所以，\( |\phi_A - \phi_0| = 90^\circ - h \)。

利用這個(gè)公式，我們就能算出該經(jīng)線上任意一點(diǎn)的緯度。這在解題時(shí)非常實(shí)用。

那么經(jīng)度怎么算呢？這要分情況討論。

如果太陽直射點(diǎn)在赤道上，情況比較特殊。此時(shí)，赤道上太陽高度相差多少度，經(jīng)度就相差多少度。也就是說，在赤道上，經(jīng)度差等于太陽高度差。

但是，如果太陽直射點(diǎn)不在赤道，事情就變得復(fù)雜了一些。在非赤道的緯線上，太陽高度相差多少度，經(jīng)度的差值一定大于太陽高度的差值。這是因?yàn)榈厍虮砻媸乔蛎�，緯線圈越往高緯走越短，同樣的太陽高度差所對(duì)應(yīng)的經(jīng)度跨度會(huì)越來越大。掌握這一點(diǎn)，我們就能推算出該緯線上某一點(diǎn)的經(jīng)度和地方時(shí)。

晨昏線的判定技巧

晨昏線是地球自然地理中最重要的界線之一，在等太陽高度線圖中，晨昏線也有其獨(dú)特的表現(xiàn)形式。

首先要看圖上有沒有標(biāo)注太陽高度的數(shù)值。如果有標(biāo)注，最外側(cè)的大圓圈如果是 \( 0^\circ \) 等太陽高度線，那么這條線就是晨昏線。這時(shí)候，我們還要進(jìn)一步區(qū)分晨線和昏線。

通常情況下，順著地球自轉(zhuǎn)的方向（即自西向東），如果在太陽直射經(jīng)線以東的半圓，就是由晝進(jìn)入夜，即為昏線；在直射經(jīng)線以西的半圓，則是由夜進(jìn)入晝，即為晨線。

這里有一個(gè)陷阱：圖中的圓圈不一定是 \( 0^\circ \) 等太陽高度線。如果圖上的數(shù)值顯示最外圈大于 \( 0^\circ \)，那么這個(gè)圓圈就只是等太陽高度線，絕對(duì)不是晨昏線。

如果圖上沒有標(biāo)注具體的太陽高度數(shù)值，我們默認(rèn)最外側(cè)的大圓圈上太陽高度為 \( 0^\circ \)，也就是晨昏線。這是一個(gè)默認(rèn)的設(shè)定，大家要記住。

極點(diǎn)位置的隱藏規(guī)律

這一部分是很多同學(xué)最容易出錯(cuò)的地方，需要結(jié)合空間想象力來理解。

太陽直射經(jīng)線上，太陽高度的南北跨度理論上可以達(dá)到180度。這意味著，從北極點(diǎn)到南極點(diǎn)，都在這條經(jīng)線的覆蓋范圍內(nèi)。

當(dāng)太陽直射赤道時(shí)，情況最為規(guī)整。此時(shí)，這條經(jīng)線的最北點(diǎn)對(duì)應(yīng)的就是北極點(diǎn)，最南點(diǎn)對(duì)應(yīng)的就是南極點(diǎn)。圖幅完整地覆蓋了從北到南的所有緯度。

但是，當(dāng)太陽直射點(diǎn)不在赤道時(shí)，情況就變了。

如果太陽直射北半球，北極點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)在最北點(diǎn)以南的位置。想象一下，你的視線焦點(diǎn)在北半球，這時(shí)候北邊的地平線會(huì)“擋住”更北的區(qū)域，所以圖上沒有南極點(diǎn)，甚至連北極點(diǎn)也不在正北端的邊界上，而是向南偏移了。

同理，當(dāng)太陽直射南半球時(shí)，南極點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)在最南點(diǎn)以北的位置，圖上沒有北極點(diǎn)。這實(shí)際上是由于觀察視角的變化導(dǎo)致的投影變形。理解了這一點(diǎn)，在做判斷極點(diǎn)位置或極晝極夜范圍的選擇題時(shí)，就能一眼看穿命題人的意圖。

實(shí)戰(zhàn)中的綜合應(yīng)用

掌握了上述四個(gè)基本判讀方法，我們還需要在實(shí)戰(zhàn)中靈活運(yùn)用。

通常，這類題目會(huì)結(jié)合具體的地理位置來考查。比如，給出一個(gè)等太陽高度線圖，讓你判斷圖中心點(diǎn)的經(jīng)緯度，然后問此時(shí)悉尼的季節(jié)，或者問倫敦的時(shí)間。

解題的邏輯鏈條應(yīng)該是這樣的：

第一步，看中心，確定直射點(diǎn)坐標(biāo) \( (\phi_0, \lambda_0) \)。

第二步，看經(jīng)線，確定直射經(jīng)線的時(shí)間為12:00，進(jìn)而推算其他經(jīng)線的時(shí)間。

第三步，看緯線，利用緯度差公式計(jì)算關(guān)鍵點(diǎn)的緯度。

第四步，看外圈，判斷晨昏線位置，進(jìn)而確定晝夜分布狀況。

舉個(gè)例子，如果圖中心顯示太陽高度為 \( 90^\circ \)，且中心點(diǎn)位于 \( 20^\circ \text{N} \) 的緯線上，那么我們就知道此時(shí)是北半球的夏半年。

圖上 \( 70^\circ \text{N} \) 緯線與直射經(jīng)線的交點(diǎn)處，太陽高度應(yīng)該是 \( 90^\circ - (70^\circ - 20^\circ) = 40^\circ \)。

如果此時(shí)圖中顯示某條經(jīng)線與晨昏線相切于 \( 70^\circ \text{N} \)，那說明 \( 70^\circ \text{N} \) 及其以北地區(qū)出現(xiàn)了極晝。

此外，等太陽高度線圖還經(jīng)常與日影問題結(jié)合。太陽高度越大，日影越短；太陽高度越小，日影越長。日影的方向總是背向太陽。在直射點(diǎn)，日影長度為零，即物體沒有影子（或影子在腳底下）。在晨昏線上，太陽高度為 \( 0^\circ \)，理論上日影無限長。

與提升

等太陽高度線圖雖然看起來復(fù)雜，剝繭抽絲后，其內(nèi)核無非就是球面距離和角度的換算。不要被那些同心圓嚇倒，只要牢記直射點(diǎn)是核心，經(jīng)緯線是骨架，晨昏線是邊界，極點(diǎn)是參照，就能把這張圖看個(gè)通透。

建議同學(xué)們?cè)谡n后找?guī)椎栏呖颊骖}或者模擬題，專門針對(duì)這一類型進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。畫圖是理解地理原理最好的方式。不妨試著在草稿紙上畫一個(gè)簡單的等太陽高度線圖，標(biāo)上數(shù)值，自己給自己出題，再自己解答。通過這種“命題人視角”的訓(xùn)練，你對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的理解會(huì)達(dá)到一個(gè)全新的高度。

地理學(xué)習(xí)，最忌諱死記硬背。只有真正理解了背后的空間邏輯，才能在面對(duì)千變?nèi)f化的試題時(shí)游刃有余。希望今天的梳理，能幫助大家攻克這個(gè)難關(guān)，在接下來的考試中拿到屬于你的高分。