Question

【題目】地理學科具有實踐性特點。為了在“做中學、做中悟”，我國某中學地理興趣小組進行了測定當地地理坐標的實踐活動。根據下列實踐報告，回答問題。

地理實踐報告

活動主題：測定地理坐標……

測量工具：自制支架一個、量角器一個、重錘一只(系有細繩)、

手表一塊(已和中央人民廣播電臺校準時間)。

安裝方式：如圖。A為量角器直線邊投射的日影，AB⊥PA。

測量日期：2013年12月22日。

測量地點：校園內P點。

測量結果：在手表顯示11時56分時角β最小，為54°26′。

……

（1）據資料推算當地的地理經緯度。

（2）說明當地該日的日出、日落方向和太陽直射地的日出、日落方向。

（3）分析該日北半球晝夜長短的分布規律。

（4）在下圖上畫出當日的太陽光照側視圖（C點當日正午太陽高度為90°）。要求繪制并標注：地軸、晨昏線、太陽光線、直射點所在緯線（緯度）、極晝極夜區域界線（緯度），并用斜線圖例表示夜半球。

Answer 1

【答案】（1）121°E，31°N

（2）東南 西南； 東南 西南

（3）該日北半球各地均為夜長晝短（或均為晝最長夜最短）；緯度越高夜越長晝越短；北極圈及其以北均為極夜。

（4）繪圖

【解析】

本題考查地方時計算的逆應用、正午太陽高度角的計算、冬至太陽日出和日落方位、冬至北半球的晝夜分布狀況、太陽光照圖的繪制；主要考查學生的計算能力、分析能力和簡單的繪圖能力。

（1）由測量結果“在手表顯示11時56分時角β最小”可知，當地正午時分的北京時間（120°E的地方時）為11時56分，比北京時間早4分鐘，經度大1°，故該地的經度為121°E。測量結果中的β角為54°26′，則該地的正午太陽高度角為35°34′，兩者關系互余；再由測量日期可知，該日為冬至，太陽直射23°26′S，根據正午太陽高度角＝90°－（P點緯度＋23°26′）求得，P點緯度為31°N。因此當地的經緯度為（31°N，121°E）。

（2）觀測日期為2013年12月22日，太陽直射南半球，除出現極晝和極夜現象的地區外，均為東南日出，西南日落。因此當地東南日出、西南日落，太陽直射地也為東南日出、西南日落。

（3）該日為冬至，太陽直射南回歸線，北半球晝最短、夜最長，且越往北，白晝越短，黑夜越長，在北極圈及其以北地區還出現了極夜。

（4）地軸應與圖中的赤道垂直；晨昏線與地軸的夾角應為23°26′，并與過C點的太陽光線垂直；過C點作與赤道平行的線段，即為太陽直射點所在的緯線（23°26′S）；過晨昏線與圖示經線圈的交點，作與赤道的平行線段，即為極晝極夜區域界線（66°34′N、66°34′S）；夜半球與太陽光線處于晨昏線的兩側。