专题----光照图

专题——光照图的判读
【知识整合】
光照图的类型：
由于观察的角度和位置不同，日照图种类众多，大致可分为公转位置图、侧视图、俯（斜）视图、矩形投影（平面）图、局部图、组合图、坐标图、直观图和变式图。

1.公转位置图：
地球在公转过程中，地轴的空间指向和黄赤交角的大小，
在一定时期内可以看作是不变的,同时地球自转和公转的方向
一致，由于观察的角度不同，公转位置图有多种变化。

读这类
图型的关键是看三点：一是自转和公转要一致，二是逆时针转
为北极上空的俯视图，顺时针转为南极上空的俯视图，三是近
日点时，太阳直射在南半球，远日点时，太阳直射在北半球。

如右图中，A点位于近日点附近，太阳直射点应位于南半球，
图中画出赤道，便可看出太阳直射在南半球，按节气划分，A
点为北半球冬至日（12月22日），B点为北半球的春分（3月
21日），C点为北半球夏至日（6月22日），D点为北半球的秋
分日（9月23日）。

再如右图中，自转和公转方向均为顺时针方向，为南半球
上空俯视图，A点为近日点附近，太阳直射在南半球，在图中
画出赤道，便可看出地球位于A点时，太阳直射在北半球，按
节气划分，A点为北半球冬至日（12月22日），D点为北半球
的春分（3月21日），C点为北半球夏至日（6月22日），B
点为北半球的秋分日（9月23日）。

2. 侧视图：
首先从地球自转运动的方向判断南、北极，如果是逆时针方向转，那么，图的上端为北极，如果是顺时针方向转，则图的上端为南极，有些图需要根据经度来判别地球自转方向，向东度数越来越大为东经，反之为西经。

其次，观察南北极地区的极昼和极夜情况，整个北极圈内为极昼时（整个南极圈内为极夜），太阳直射在北回归线，日期为6月22日，反之，整个南极圈内为极昼时（整个北极圈内为极夜），太阳直射在南回归线，日期为12月22日。

晨昏线和经线重合时，太阳直射在赤道上，日期为3月21日或9月23日。

如果北极圈内部分地区极昼（南极圈内部分地区极夜），则太阳的直射点位于赤道和北回归线之间。

3. 俯（斜）视图：
首先根据自转方向判断南北极点，俯视图圆心为北极点或南极点，最外的大圆为赤道，如果自转方向是逆时针的，则圆心为北极点，如果自转方向是是顺时针，则圆心是南极点，也可根据经度判断地球自转方向，向东度数越来越大为东经，反之为西经。

其次，观察南北极地区的极昼和极夜情况，整个北极圈内为极昼时（整个南极圈内为极夜），太阳直射在北回归线，日期为6月22日，反之，整个南极圈内为极昼时（整个北极圈内为极夜），太阳直射在南回归线，日期为12月22日。

晨昏线和经线重合时，太阳直射在赤道上，日期为3月21日或9月23日。

如果北极圈内部分地区极昼（南极圈内部分地区极夜），则太阳的直射点位于赤道和北回归线之间，如果北极圈内部分地区极夜（南极圈内部分地区极昼），则太阳的直射点位于赤道和南回归线之间。

如右图，AB线为晨线，BC线为昏线，ABC晨昏线与
北极圈相切，所以此图为夏至日（北半球）的平面日
照图。

AB线以东为白昼，BC线以西为黑夜，北极圈
以北为极昼，南极圈以南为极夜。

矩形投影图图的读图方法：首先通过图中的晨线
或昏线判断出昼半球和夜半球的区域，通过极昼、极
夜的范围确定太阳的直射点的位置，如果晨昏线和经
线重合，全球昼夜平分，则太阳直射在赤道上；整个
北极圈内为极昼时（整个南极圈内为极夜），太阳直
射在北回归线，日期为6月22日，反之，整个南极
圈内为极昼时（整个北极圈内为极夜），太阳直射在
南回归线，日期为12月22日。

如果北极圈内部分地区极昼（南极圈内部分地区极夜），则太阳的直射点位于赤道和北回归线之间，如果北极圈内部分地区极夜（南极圈内部分地区极昼），则太阳的直射点位于赤道和南回归线之间。

7．坐标图：
坐标图一般用时间、太阳高度作为横、纵坐标。

读图时注意以下二点：①由日出时间和日落时间算出
昼长，若昼长小于12小时，说明该地处于冬半年，若
昼长等于12小时，说明太阳直射赤道或该地位于赤道
上，若昼长大于12，说明该地位于夏半年。

若昼长等
于24小时，说明该地极昼。

②太阳高度最大时，说明
该地地方时是12小时，若太阳高度等于90°，说明该
地有太阳直射现象，若该地24小时都有太阳高度，说
明该地有极昼现象。

如右图中，杭州日出时间是5点，日落时间是19点，昼长是14小时，说明该地处于夏半年，杭州太阳高度最大时，为北京时间12点，说明杭州经度是东经120°，甲地在北京时间22时，太阳高度达到最大，说明此时该地地方时为12时。

8．直观图：
这类图画出太阳在天空在运行轨迹，图中的已知条件可能
有：方位、正午时太阳高度、日出角度等。

读此类图要注意以
下两点：①若正东日出、正西日落，说明太阳直射在赤道。

北
回归线以北（除北极外）正午时的太阳总是在南方的天空，南
回归线以南（除南极外）正午时的太阳总是在北方的天空，北
极点上空的太阳总在南方的天空，南极相反。

②若太阳在地平
圈以上运行的时间短于在地平圈以下的时间，说明该地处于冬
半年，反之，说明位于夏半年。

如右图为北半球某地太阳运行
图，从图中可以看出太阳在地平圈以上的运行时间短于在地平
圈以下的时间，说明太阳直射在南半球，日落点和正东、正西
连线的交角为20°，说明太阳直射点位于南纬20°，由该地正午太阳高度为40°和太阳直射南纬20°两个条件可算出当地的纬度。

9．变式图：
变式图是指对上述图型进行改变，或
两种图型融合，或画出部分地区日照图，
如右面甲、乙两图。

读这类图，关键是熟
练掌握前面六类日照图的读图要领，然后，
适当地找些题目练习，只有多练，才能融
会贯通地解答变式图。

※二．光照图常见考查内容及相应解题方法
1．判断半球及地球自转的方向：
(1)东西半球：明确20°W和160°E两条经线把地球分为东西两半球。

(2)南北半球：北极上空看地球逆时针方向自转，南极上空看地球顺时针方向自转。

2．画晨昏线或太阳光线：晨昏线与太阳光线相互垂直。

3．确定太阳直射点的位置：
要确定太阳直射点的位置，就要判断出太阳直射点的纬度和经度。

(1)纬度位置：一般有三种情况，即太阳直射在北回归线、南回归线和赤道上，判断的依据是观察极圈内的昼夜状况。

（2）经度位置：太阳直射点位于地方时12点所在的经线上。

4．日期、节气(季节)：
由日照图确定日期和节气(季节)，日期主要有四种：太阳直射北回归线时，日期为6月22日前后；太阳直射赤道时，日期为9月23日或3月21日前后；太阳直射南回归线时，日期为12月22日前后。

北半球对应的节气依次是夏至、秋分或春分、冬至；季节是夏季、秋季或春季、冬季，此处应注意节气和季节的区别。

判断推理的过程是：由极圈内的昼夜状况到太阳直射点的纬度再到日期节气(季节)。

5．太阳高度的分布规律
(1)太阳直射点上的太阳高度为90°，晨昏线上的太阳高度等于0，昼半球的太阳高度大于0，夜半球的太阳高度小于0。

(2)正午太阳高度的分布规律。

一是纬度分布规律：同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减，如夏至日太阳直射在北回归线上，正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减；二是季节分布规律：夏至北回归线及其以北各纬度，正午太阳高度达到一年中的最大值，南半球各纬度，正午太阳高度达到一年中的最小值；冬至日南回归线及其以南各纬度，正午太阳高度达到一年中的最大值，北半球各纬度，正午太阳高度达到一年中的最小值。

(3)正午太阳高度角的计算。

首先要明确两个纬度：太阳直射点的纬度和所求地的纬度，根据以下公式计算：某地正午太阳高度=90°—(太阳直射点和该地间的纬度差(或纬度和)，可用线段法分析计算)。

6．昼夜长短的分布、变化规律
以北半球为例，夏至日太阳直射北回归线，北半球昼最长，夜最短；冬至日太阳直射南回归线，北半球昼最短，夜最长；春分日(秋分日)太阳直射赤道，全球昼夜等长。

同时还要分清回答昼夜状况还是昼夜变化趋势，这就要注意以下规律：太阳直射点在哪个半球(南、北半球)，哪个半球昼长于夜；太阳直射点向哪方(南方、北方)移动，哪个半球昼变长夜变短。

7．判断晨线(黎明)或昏线(黄昏)
首先明确图中给出的地球自转的方向和太阳光线的方向，如果地球自转方向向着太阳光线，此半球的晨昏线部分为晨线；如果地球自转方向背向太阳光线，此半球的晨昏线部分为昏线。

8．日出、日落
(1)晨线上的各地同时日出，昏线上的各地同时日落。

(2)根据某地昼夜长短计算日出日落时刻，先计算出该地昼长的时间，然后以正午12时为起点，减去昼长时间的1／2就是日出时间，加上昼长时间的1／2就是日落时间。

9．判断相对方向经线指示南北，向着北极是北方，向着南极就是南方；纬线指示东西，即左西右东。

10．地球自转、公转的速度
(1)自转：自转的角速度各地相同，线速度由赤道向两极递减，两极既无角速度也无线速度。

(2)公转：夏至日速度较慢且还在变慢，冬至日速度较快且还在加快，因为地球公转，7月初经过远日点时速度最慢，1月初经过近日点时速度最快。

11．计算区时、地方时
明确太阳直射点的地方时为12时，晨线与赤道交点的地方时为6时，昏线与赤道交点的地方时为18时，经度相差15°，地方时相差1小时，经度相差1°，地方时相差4分钟。

再结合图中给出的经度信息，可计算区时。

12．计算昼夜长短
计算某地的昼夜长短，首先应明确过该点的纬线圈在昼夜半球上各跨了多少经度，按每隔15°为1小时可计算出昼夜长短。

13．气压带的移动及气候类型的特点
气压带的移动是随着太阳直射点的移动而移动，因而气压带在夏至日向北移，在冬至日向南移。

以地中海气候为例说明，夏至日日照图可表明副热带高气压带控制地中海沿岸，气候特点炎热干燥；冬至日日照图可表明西风带控制地中海沿岸，气候特点温暖湿润。

14．海陆气压类型的分布及季风、洋流的方向
夏至日日照图，亚洲大陆气压是亚洲低压，北太平洋气压是夏威夷高压，东亚盛行东南季风，南亚盛行西南季风，北印度洋洋流顺时针方向流动；冬至日日照图，亚洲大陆气压是亚洲高压，北太平洋气压是阿留申低压，东亚盛行西北季风，南亚盛行东北季风，北印度洋洋流逆时针方向流动。

三．地球光照图的解题关键
虽然光照图的图形变化多，但只要抓住光照图中“特殊点、线、面、角和方向”这些关键，就能寻找到解题的突破口。

晨昏线的判定与应用
晨昏线(圈)是昼夜半球的分界线；太阳直射点作回归运动的同时，晨昏线也摆动于南北两极的两侧各约23°26′。

(1)特征：晨昏线(圈)所在平面永远和太阳光线垂直。

(2)晨线、昏线的判定
第一种方法——自转法：顺着地球自转方向，由昼半球过渡到夜半球的线是昏线，由夜半球过渡到昼半球的线是晨线。

如图一，这是以北极为中心的图，地球的自转方向为逆时针方向，BC线是由昼半球过渡到夜半球的线，为昏线；AB线是由夜半球过渡到昼半球的线，为晨线。

第二种方法——时间法：图一中A、B、C三点是晨昏线与赤道的交点和与某一纬线(极圈)的切点，它们的时间是一定的，晨线与赤道的交点如A点为6时，昏线与赤道的交点如C点为18时，据此也可以判断是晨线还是昏线。

第三种方法——昼夜半球法：昼半球东侧为昏线，西侧为晨线；夜半球东侧为晨线，西侧为昏线。

在常见的侧视图中，我们可以利用“左夜为晨，右夜为昏”这一规律来解题，也就是根据地球自转方向和昼夜半球的位置可判断晨线或昏线。

由夜半球转向昼半球的分界线为晨线，晨线左边一定为夜半球，右边一定为昼半球，如图二左图；昏线正好相反。

所以口诀是“左夜为晨，右夜为昏”。

(3)晨昏线的利用：
①晨昏线经过极点，即晨昏线与经线圈重合时，太阳直射在赤道上(春分日或秋分日)；晨昏线与
极圈相切，则太阳直射点在回归线上(夏至日或冬至日)；
②晨昏线将其所经过的纬线圈分为两部分，位于昼半球的是昼弧，位于夜半球的是夜弧；昼弧长
则白天长，夜弧长则黑夜长。

(4)晨昏线的画法：依据晨昏线的特征，在太阳光照侧视图上，作太阳光线的垂线即为晨昏线(注意二至日晨昏圈与极圈相切，反映出极圈内的极昼或极夜状况)，然后用斜线表示半球(注意斜线不与经线或纬线平行)。

【热点链接】
1. 正午太阳高度与建筑物的采光问题：其基本原理是前一幢楼在
太阳最低时不挡住后一幢楼的阳光(如右图,在北半球纬度为φ,楼
高为h,若冬至日的太阳也能照到一楼,则全年一楼阳光充足)。

在充
分考虑土地的利用面积和采光良好的情况下,两幢楼之间的最适合
距离是L=h cot[90°-(φ+23°26′)]。

假如黄赤交角变大，对北半球的开发商来说，由于冬至日的阳
光更低，所以楼间距要扩大，相应的利润也会减少。

2．正午太阳高度与太阳能热水器的最佳角度调节：其基本原理是太阳高度随季节而变,但始终要使太阳光线与太阳能热水器真空吸热管保持最大夹角,以取得最好的吸热效果。

为了充分利用太阳能，则太阳光线应与集热板保持垂直。

3．正午太阳高度与正午影子的朝向：其基本原理是影子与太阳光线的照射方向相反(见下图)，当某人在北回归线上时，他被太阳直射，影子为一点，当直射点在北回归线以南时，他的正午影子始终朝正北。

4．光照和农业生产：太阳辐射是农业自然再生产的能源，
植物体的干物质有90～95％系利用太阳能通过光合作用合
成。

用以表示光照条件的，有太阳辐射强度、光合有效辐
射、日照时数、日照百分率等。

我国西北地区雨少、云少、
多风的气候．具有丰富可供利用的太阳能和风能资源。

5．日照与街道方位：街道方位影响到建筑物的朝向，进而
影响建筑物的日照条件。

朝北的房屋，光照条件较差（北半
球）。

为了充分利用日照资源，街道宜采用南北向和东西向
的中间方位，即要使街道与子午线成30°～60°夹角。

6．太阳能光热利用：除太阳能热水器外，还有太阳房、太阳灶、太阳能温室、太阳能干燥系统、太阳能土壤消毒杀茵技术等，这些技术尤其在北方和西部应用较广，成效显著。

●锦囊妙计
正午太阳高度的计算与应用，是高考考查的重点内容，这部分内容很容易和我们人类的生产生活相联系，从而取材于我们的生产生活，考查学生运用地理知识分析解决实际问题的能力，又可以作为考试的切入点，考查学科内与之相关联的内容，体现高考命题方向，复习备考中老师和学生都要高度重视。

1.正午太阳高度的考查涉及以下几方面。

（1）规律：从直射点往南北两侧递减；离直射点距离越近（纬度差越小），正午太阳高度越大。

（2）最值：直射北回归线，北回归线以北地区达一年中最大值，整个南半球达一年中最小值；相反，直射南回归线时，南回归线以南地区达一年中最大值；整个北半球达一年中最小值。

（3）公式：H=90°-｜φ-δ｜中φ与δ符号很关键，此外，两点间的正午太阳高度差等于纬度差。

（4）影子的长短变化与方向：正午太阳高度角变大，影子变短；方向由太阳的位置确定。

（5）地方时：一天之中太阳高度最大时地方时为12时。

（6）楼间距离要抓住正午太阳高度角大小。

2.正午太阳高度的应用已成为高考的热点，应从以下方面突破本难点：
（1）列为高考重点反复训练讲解。

（2）抓住规律，图形结合。

（3）研究高考试题，联系生产、生活实际。

●案例探究
［案例1］某校所在地（120°E，40°N）安置一台太阳能热水器，为了获得最多的太阳光热，提高利用效率，需要根据太阳高度的变化随季节调整其支架倾角，下列四幅日照图中与热水器安置方式搭配不合理的是( )
命题意图：本题主要考查太阳高度角在生产生活实践中的应用，考查学生应用地理知识分析问题、解决问题的能力，很好地体现了高考命题趋向，突出对学生能力的考查。

知识依托：晨昏线的特点与节气的判断，地球自转的方向，正午太阳高度的计算，太阳辐射强度等知识为依托。

错解分析：本题涉及知识点较多，错误可能出现在晨昏线的特点与日期的判断错误，也可能是忽视了地球自转方向，也有可能不知道正午太阳高度角具体指图中的哪一个角，再者也有可能对正午太阳高度角的计算公式的要求不熟悉，出现计算错误等。

解题方法与技巧：这是一道典型的知识综合应用题，首先根据图中地球自转的方向和晨昏线特点，判断四个图所对应日期（A图为夏至日，B图为冬至日，C和D图为春分日或秋分日），然后根据正午太阳高度的计算公式H=90°-｜φ-δ｜可计算出H1=73°26′，H2=26°34′，H3=H4=50°。

最后根据支架的倾角和正午太阳高度角应该互为余角时，搭配合理，推出只有D项不合理。

答案：D
［案例2］近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境显著改善。

请读图3—3，运用以下公式回答4～5题。

①地正午太阳高度的大小：H=90°-｜φ-δ｜
式中H为正午太阳高度；φ为当地纬度，取正值；
δ为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半
年取负值。

②tan 35°≈0.7 tan 45°=1 tan 60°≈1.732
4.房地产开发商在某城市（北纬30度）建造了两幢商品住宅楼
（图3—3），某个居民买到了北楼一层的一套房子，于春节前
住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住，请问房子一年中正
午太阳光线被南楼挡住的时间大约是（）
A.1个月
B.3个月
C.6个月
D.9个月
5.为使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射，那么
在两幢楼间距不变的情况下，南楼的高度最高约为（）
A.20米
B.30米
C.40米
D.50米
4～5.解析：此题主要考查正午太阳高度的规律的应用，考查学生应用地理知识，解决实际问题的能力。

根据条件和公式，该楼一层正午太阳光线被挡住的条件是δ＜H,H=90°-|φ-δ|，根据图上已知条件，故tanH=69/40≈1.73，H≈60°,代入公式|φ-δ|=30°δ=0°，即太阳直射赤道时刚好北楼一层被南楼挡住，即当太阳直射点在南半球时，北楼一层被挡住，时间大约为6个月，故第4题选C项；若北楼一层正午时终年都能被太阳照射，条件应满足太阳直射南回归线，即δ=-23°26′，代入公式H=90-|φ-δ|，即H=36°34′tanH= x/40 x=40×tan36°34′≈30 (米)，故第5题选B项。

谈等太阳高度线图的判读
等太阳高度线图判读的基本内容有：太阳直射点的地理坐标；太阳高度的分布规律、正午太阳高度的分布规律；地方时、北京时间的计算；正午太阳高度大小的计算；昼夜长短的变化；推断与图示时间相关的日期（节气）、季节及地理现象等。

等太阳高度线图可以看做是以太阳直射点为中心的俯视图，判读时需掌握以下方法，有助于正确解答问题：1．图的中心为太阳直射点，太阳高度以该点为中心向四周逐渐降低；通过该点的经线即太阳直射的经线，地方时是12点；通过该点的纬线即为太阳直射的纬线，其正午太阳高度为90度。

正午太阳高度的分布规律从太阳直射的纬线向南北逐渐降低。

根据太阳直射纬线推断直射点所在的半球及季节，并判断与之相关的地理现象。

注意区别太阳高度和正午太阳高度分布规律的不同。

2．在太阳直射的经线上，太阳高度相差多少度，纬度就相差多少度，据此可计算该经线上某一点的纬度数值；如果太阳直射赤道，则赤道上太阳高度相差多少度，经度就相差多少度；如果太阳直射点不在赤道，则太阳高度相差多少度，经度的差值一定大于太阳高度的差值，以此推算该纬线上某一点的经度和地方时。

3．如果图中标注了太阳高度的数值，则视具体数值而判断：一是最外侧的大圆圈为0°等太阳高度线，即为晨昏线，一般是太阳直射经线以东最大的半圆为昏线，以西最大的半圆为晨线；二是图中最大的圆圈不是0°等太阳高度线，因此，也就不是晨昏线。

如果没有标注太阳高度的数值，在图中最外侧的大圆圈上太阳高度为0°，即晨昏线。

4．由于太阳直射经线上太阳高度南北跨度为180度，当太阳直射赤道时，此经线最北点为北极，最南点为南极；太阳直射北半球时，北极点在最北点以南，图上没有南极点；太阳直射南半球时，相反。

例题分析
例1.图1是某地某日太阳高度分布图，回答：
（1）从图中可以看出，太阳高度的分布是。

（2）该图的节气应该是（北半球）。

（3）此时北京时间是。

（4）A点所在经线的经度是。

（5）C点的经度值（大于或小于）23°26′。

（6）若B点有一直立旗杆，此时其影子应指向（）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
解析：从图中等太阳高度线分布可知，最外侧的圆圈上太阳高度为0°，即为晨昏圈；中间的圆圈上太阳高度为23°26′；内侧的圆圈上太阳高度是66°34′；圆心是北回归线与0°经线（伦敦所在经线）的交点，太阳高度为90°，即太阳直射点的位置。

因此，太阳高度的分布是由直射点向四周降低；表示的节气是北半球的夏至日。

图中伦敦的地方时为12时，那么北京时间应为20时。

当太阳直射北回归线时，北极点上的太阳高度是23°26′，因此，北极点的位置应在中间的圆圈与伦敦所在经线以北的交点，那么A点所在的经线与0°经线是相对的两条经线，即A所在的经线为180°。

当太阳直射北回归线时，由直射点到C点太阳高度相差23°26′，经度差应大于23°26′，因此,C点的经度大于23°26′。

由图中B点的位置可知其在直射点的东北方向，由此可判断其影子指向甲。

答案：（1）从直射点向四周降低（2）夏至日（3）6月22日20时（4）180°（5）大于（6）A
例2 图2为某时刻太阳高度分布状况。

读图回答：
1．写出E点的地理坐标
A.70°E,80°N
B.70°E,80°S
C.110°W,80°N
D.110°W,80°
S
2.①②两地的经度相同②③两地的纬度相同，则此刻的太阳高度
A.①＞②
B.①=②
C.①＜③
D.①＝③
3.E地的昼夜长短情况是（）
A.昼夜平分 B．昼夜等长 C.极夜 D.极昼
解析：由图可知，太阳直射点的经度为70°E，纬度为10°N，E点与直射点太
阳高度相差90°，纬度也相差90°，所以E点的纬度是80°N，不在同一条经线上，
有极昼现象。

此图中北极点在E以南，因此，E点的经度为110°W。

由题干知，②地比①地纬度高，距离太阳直射点远，太阳高度比①地小，即②
＜①；同理①③两地纬度相同，正午太阳高度相同，此刻①地位于太阳直射的经线上，达到一天中太阳高度最高，③地位于①的西侧，没有达到一天中太阳高度最高的时刻，因此，①地太阳高度大于③地。