高考地理中的昼夜长短变化

从近几年高考试题来看,这部分内容考查有回暖的趋势,作为选择性必修的主干内容,高考势必会加大该部分的权重。本专题以选择题为主,试题多以科研活动、生产生活为情境,考查地球运动特征与自转意义、时间计算、昼夜长短变化、太阳高度、太阳方位等知识点,以中等难度为主,且多以生活中场景为素材,具有明显的时代特点,对地理计算与逻辑推理能力要求较高,综合性要求高,区分度较好。

一、昼夜长短变化的判断

(1)看昼夜弧长,定昼夜长短。所求地所在的纬线圈上,若昼弧长于夜弧,则昼长夜短;反之则昼短夜长。赤道上全年昼夜等长。

(2)看直射点位置,定昼夜长短。太阳直射在哪个半球(南、北半球),哪个半球就昼长夜短,且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。

(3)看直射点移动,定昼夜长短变化。太阳直射点移动方向决定昼夜长短的变化趋势,纬度的高、低决定昼夜长短的变化幅度。太阳向哪个半球(南、北)移动,哪个半球的昼将变长,夜将变短;且纬度越高,昼夜长短的变化幅度越大。

(4)看直射点位置,定极昼极夜范围。太阳直射点的纬度与出现极昼、极夜的最低纬度互余。太阳直射北半球,北极点周围出现极昼,南极点周围出现极夜;太阳直射南半球,正好相反。

二、昼夜长短的计算

(1)根据昼弧夜弧计算。昼长=昼弧所跨经度数/15°,夜长=夜弧所跨经度数/15°。

(2)利用与赤道的昼长恒为12小时的比较关系计算。

(3)根据日出、日落时间计算,图示如下。

昼长时数=(12-日出时间)×2=(日落时间-12)×2

夜长时数=日出时间×2=(24-日落时间)×2

三、昼夜长短的变化规律的应用

(1)利用昼夜长短判断南北半球。当太阳直射北半球时,昼长夜短为北半球,昼短夜长为南半球;当太阳直射南半球时,昼长夜短为南半球,昼短夜长为北半球。

(2)利用昼夜长短判断纬度的高低。昼长与12小时的差值越大,说明昼夜长短的变化幅度越大,所处的纬度越高;差值越小,纬度越低。

(3)利用昼夜长短计算日出日落时间。日出地方时=12—昼长/2,日落地方时=12+昼长/2。

(4)利用昼夜长短判断某地的季节。昼长夜短为当地的夏半年,昼短夜长为当地的冬半年。

四、例题分析

1.例题 （2025·广东）叠层石发育于滨海区域,它是以蓝细菌为主的原核生物通过生长和代谢活动黏结沉积矿物颗粒而形成的生物沉积构造。由于蓝细菌的生长具有趋光性,因此叠层石沉积结构蕴含了“日—地—月”关系的相关信息。根据对北京周口店地区中元古代晚期(距今约10亿年前)叠层石沉积结构的研究,可知那时黄赤交角为29.9±0.7°,一天时长为17.0±0.7小时。据此完成(1)~(2)题。

（1）相较于现今,中元古代晚期的地球(　　)

A.温带区域范围更大

B.极夜极昼区的范围更大

C.自转的角速度更慢

D.太阳直射区域范围更小

（2）与周口店纬度相同的区域,在中元古代晚期较现今(　　)

A.冬至日的白昼更长

B.与北回归线的纬度差更大

C.潮汐变化周期更短

D.夏至日正午太阳高度更小

2.答案：B、C

3.解析

（1）根据材料“那时黄赤交角为29.9±0.7°,一天时长为17.0±0.7小时”可知,黄赤交角增大,回归线纬度升高,极圈纬度降低,温带范围(回归线与极圈之间)缩小,A错误;黄赤交角增大,极圈纬度降低(如从66.5°降至60°),极昼极夜范围扩大,B正确;地球自转角速度与自转周期成反比,当时一天仅17小时,自转更快,角速度更快,C错误;黄赤交角增大,太阳直射范围(回归线之间)扩大,D错误。故选B。

【解析】当时黄赤交角更大,冬至日太阳直射点更南(30°S),北半球昼更短,A错误;当时北回归线为30°N,周口店(40°N)与其纬度差为10°,小于现今的16.5°,B错误;地球自转周期缩短(一天17小时),太阳日相应缩短,潮汐周期(两次高潮间隔)更短,C正确;夏至日正午太阳高度=90°-|当地纬度-北回归线纬度|,当时黄赤交角大,北回归线纬度高,北京周口店地区纬度不变,夏至日正午太阳高度应更大,D错误。故选C。