高考已经过了,终于可以轻松一下。抛开教学,让自己放松了几天,直到今天才认真地把今年的四川卷拿出来做了一下(还没做完)。
做到第11题时(题目附后),遇到问题了:我先选了A,接着发现D也是正确的。虽然我最终确定D选项一定是正确的,但我仍对A选项有疑虑:该日究竟是不是在7月中旬呢?
我与该题较上劲了!我查找资料、计算,发现题目所指日期似乎真的还可以称得上是在7月中旬。
在《地球概论》(金祖孟编著,高教出版社1983年1月第2版,以下各图均扫描自该书)第96页有这样一个公式:
Sinδ=0.3977sinλ
公式中,δ为太阳赤纬,λ太阳黄经。
太阳赤纬,等于太阳直射点的纬度。这可能是很多老师们都熟悉的,不再赘述。对于太阳黄经,可能有些老师忘了,我把我复习的内容给老师们重复一遍。当然如果你对黄经相关内容比较熟悉,你完全可以跳过此部分内容。
从图1中我们可以看出,黄道上有一个被称为“春分点”的点。我们都知道:太阳在天球上是沿黄道运行的。春分点即示意春分日太阳在天球上的位置。在太阳赤纬(或者说太阳直射点的纬度)的计算公式里涉及的黄经(λ),即是以天体所在的黄经圈相对于春分点的方向和角距离。它以春分点为起点,在黄道上向东度量,自0°——360°(如图2所示)。由此我们不难得出:春分日、夏至日、秋分日、冬至日太阳的黄经分别为0°、90°、180°、270°。图3也印证了我们的推论。
从四川文综卷最后一组试题(第11题所在题组)所给材料可知:该日太阳应该直射北纬22度,即δ=22°(北纬取正)。
据公式Sinδ=0.3977sinλ我们可以很容易得出另外一个公式:
我们把δ=22°代入此公式即可算出:
Sinλ=0.94193259596658796936123654639476
由此可进一步得出
λ≈70.4°或λ≈109.6°
由于题目所指日期应该在夏至日(太阳黄经为90°)之后,所以此处 λ 应取109.6°。那么黄经109.6°对应的日期具体应该是哪一天呢?让我们继续计算。
地球在远日点(7月初)的公转角速度为57′11″/日,由于题目所指日期为夏至日(6月22日前后)后不久,所以我们即以夏至日到题目所指日期地球公转角速度为57′/日(即0.95°/日)做计算。
题目所指日期太阳应该在夏至点(见图1)往东19.6°(由109.6°-90°得出)的黄经圈上。太阳从夏至日始往东19.6°所需时间为:
19.6÷0.95≈20.63≈21(日)
也就是说:从夏至日起算,21日后太阳才能到达黄经109.6°的黄经圈上。以夏至日为6月22日计,21日后已经是7月13日了。
由此看来,今年四川文综卷第11题A选项也应该是正确的。
可能我们已经习惯于用太阳直射点以约8°/月的速度南北移动来估算某日太阳直射点的纬度位置。但我们应该知道:这种估算方法实际上误差是很大的——太阳直射点在地球上的南北移动速度在不同纬度是有明显差异的。下表所示数据很明显地说明了这一点。
(2011年6月16日完稿)
附:2011年四川文综第10~11题
图4为经纬网图。图中A点位于南纬68度,AB为晨昏线的一段;此刻,北京处于白昼;近期,C地日出时刻越来越早。据题设条件回答10-11题。
10.此刻,与北京日期不相同的是
A.圣保罗 B.华盛顿 C.开普敦 D.莫斯科
11.下列推断正确的是
A.该日,大约在7月中旬
B.该日,C地太阳从东南方向升起
C.该季节,正值尼罗河枯水期
D.该季节,马达加斯加岛白昼比塔斯马尼亚岛长