利用几何关系,巧解“地形对正午太阳辐射 影响”的问题

【摘要】高考试题对考生的读图能力和空间思维能力的考查增多，难度增大。为提高考试效率，依据题目的已知条件，巧妙的利用几何关系，解析地理原理是提升解题能力的关键。

【关键词】几何关系 地形 太阳辐射

一、理清基本的几何关系

1.坡向与正午太阳辐射的关系。阳坡获得太阳辐射量的角度α等于正午太阳高度Η与坡度角的和。阴坡获得太阳辐射量的角度α等于正午太阳高度Η与坡度角的差，如图1。由于坡向与太阳辐射的关系，阳坡的辐射量大于阴坡。

2.坡度与正午太阳辐射的关系。阳坡获得太阳辐射量的角度α等于90°时辐射量最大，阴坡获得太阳辐射量的角度α等于坡度角时，辐射量最小，为0，如图2。 随着坡度角度大小的改变，坡面上获得的太阳辐射量也产生变化。阳坡随坡度的增加辐射量增大，然后随坡度的增加减小，如图3。阴坡随坡度的增加辐射量减小，如图4。

二、理清几何关系的变化

不同的纬度，正午太阳高度角不同，因阳坡获得的太阳辐射量都大于阴坡。所以纬度越高，阴阳坡所受到的太阳辐射差别越大，坡向的影响加大。不同的季节，正午太阳高度角不同，坡向获的的太阳辐射随之发生变化。夏半年，因正午太阳高度角大，地形对正午太阳辐射的影响小，阳坡、阴坡所受到的太阳直接辐射差别小，冬半年则差别大，如图5。

三、几何关系的应用典型例题1： [09安徽卷]图6表示27°N某地坡向（坡度为10°）对地表获得太阳辐射的影响，纵坐标表示该地坡面与地平面获得太阳辐射量的比值（仅考虑地球运动和地形因素）。完成27- 28题。27.该地坡向对地面获得太阳辐射影响最大的季节是（ ）A.春季；B.夏季；C.秋季；D.冬季

28.若坡度从10°增大到15°，则a点的数值将（ ）

A.增大 B.减小

C.先减小后增大 D.先增大后减小

【解析】27题：从图中可以看出，夏季不同的坡向获得的太阳辐射差异小，说明坡向对地面获得的太阳辐射影响小；冬季，南坡与北坡获得的太阳辐射差异大，说明：坡向对地面获得的太阳辐射影响大。

28题：a点的坡向为正南，可以判断为正午时获得的太阳辐射，坡度愈大，入射角（太阳高度角愈大），坡面获取的太阳辐射就越多。答案为A。

典型例题2：图中的①②和③④分别是甲、乙两山地在冬至日南、北坡不同坡度所接受到的太阳直接辐射量随时间的变化图（图中实线代表等太阳辐射量线）。读图回答1-2题。（注：黄赤交角取23°26′）

1.图中序号代表的坡向正确的是（ ）A.①③表示南坡 B.②④表示南坡C.②③表示北坡 D.①④表示北坡2.图中a、b的值分别为（ ）A.16°48′，55°26′ B.18°20′，55°26′C.18°20′，56°34’ D.16°48′，56°34′解析：1.甲乙两山地同在北半球中纬度地区，南坡向阳，总体接受太阳辐射多于北坡。因而甲山②坡为南坡，乙山④坡为南坡。

2.a点的正午太阳辐射量为0，说明坡向与正午太阳光线平行，即正午太阳高度角等于坡度，代入公式计算：H=90°-49°46′-23°26′=16°48′。b点的是向阳山坡，正午太阳辐射量最大，说明坡度与太阳光线垂直，地表获得的热量和周围的坡面相比是最多的。因而其坡度与正午太阳高度角是余角。计算：H=90°-32°-23°26′坡度为55°26′。

总之，地形对正午太阳辐射的影响是多方面的，也是错综复杂的。只有理解了相关的原理和规律，掌握解题的方法，才能以不变应万变。

（作者单位：温州市龙湾中学）