黄道平面

浅谈黄赤交角及太阳直射点的移动

黄凯

黄赤交角及太阳直射点的移动是高中地理必修上册

第一单元《宇宙环境》第四节中的一个重点和难点。说

它是重点内容，那是因为地球公转的地理意义中昼夜长

短和正午太阳高度的变化、极昼极夜的范围、乃至气压

带和风带位置的季节移动、热带草原气候、地中海气候

等一些重要气候类型的形成，都与太阳直射点的位置及

其移动密切相关。如果学生对这一内容能够完全理解，

则对上述其他内容也就能够很好的掌握，所谓“一通则

百通”。说它是难点，那是因为在教学过程中难以达到

直观的效果，尤其是在没有直观教具（如三球仪）的情

况下更是如此，学生听起来感到抽象难懂，不易达到良

好的教学效果。我个人对这个知识点教学有点意见：

一、通过板画讲清黄赤交角的概念

赤道面就是地球赤道所在的平面，在黑板上画出通

过地心并与地轴垂直的平面来表示。黄道是地球绕日公

转的轨道在天球上的投影，有时直接把地球公转的轨道

称为黄道，它所在的平面称为黄道面，并在黑板上画出

呈水平状态平面来表示（如右图1所示）。板完画，讲

清楚这两个平面的含义后，再让学生观察下图，这两个

平面并不重合，而是相交的，我们把这两平面的交角称

为黄赤交角，目前是23°26′。（如图1中的a所示）

二、建立黄道面与太阳直射点的关系

黄道面是地球绕着太阳运动的平面，若反过来把地

球想作是静止的，可以理解为这个平面也是太阳绕着地

球运动的平面。由于直射点是地心与日心的连线同地球

表面的交点，因此可以认为黄道平面即太阳直射点所在

的平面，随着太阳绕着假设的静止的地球运动，太阳直

射点也在这个平面上运动。

三、借用纬度的几何含义，理解直射点移动的范围

将地球看成是一个圆球，一切垂直于地轴的平面同

地表相割而成的圆，都是纬线。其中通过地心的平面同

地表相割而成的圆，我们称它为赤道。规定赤道的纬度

为0°，赤道以北为北纬度，以南为南纬度。某地的纬

度在立体几何上是一种线面角，即地表某地同地心的连

线与赤道平面的夹角（如图2）。再在右图2中做出黄

道面同地表的4个交点（A、B、C、D），根据纬度的几

何含义，其中过A、D两点（直射点）的纬线平面是黄

道面上所有直射点中纬度最大的两点，达到23°26′。

所以过A、D两点分别作赤道的平行线，这两条线就是

过A、C两点的纬线（平面），他们的纬度就应分别是

南、北纬23°26′，同理过B、C两点的纬线平面就是

赤道平面，纬度为0度（如图2所示）。由于A、D两

点是黄道面上直射点中纬度最大的两点，根据前面的系

列知识就可得出直射点移动的范围是在地球上的南、北

纬23°26′之间，中间两次分别向北和向南经过了赤

道即（B、C两点）。为了进一步巩固知识可利用设问

进一步强化黄赤交角与直射点范围的关系，假设黄赤交

角为变为20°，那么直射点移动的范围是多少呢？假

设黄赤交角为40°，直射点的范围是多少？假设黄赤

交角变为0°，又是多少？通过这一系列的设问，进一

步强化了直射点移动的范围是由黄赤交角的大小决定

的，黄赤交角变，直射点的范围就要跟着变。

四、图文结合，理解直射点移动的规律

如图2所示，当地球转到A处时(北半球的冬至日)，

太阳直射点位于南纬23°26′的纬线上，公转到B处

时（北半球的春分日），位于赤道上，说明从A处到B

处的过程中，太阳直射点处于从南纬向北移动到赤道的

过程；公转到D处时（北半球的夏至日），位于北纬

23°26′，说明从B处到D处的过程中，太阳直射点处

于从赤道向北移动到北纬23°26′的过程；公转到C

处时（北半球的秋分日），又位于赤道上，说明从D处

到C处的过程中，太阳直射点处于从北纬23°26′向

南移动到赤道的过程中；公转到A处时（北半球的冬至

日）、太阳直射点又回到南纬23°26′的纬线上，说

明从C处到A处，太阳直射点处于从赤道向南又回到南

纬23°26′的纬线上的过程中。这样太阳直射点就完

成了在南北纬23°26′之间往返一周的变化，其周期

称为一个回归年，把南北纬23°26′纬线称为南北回

归线，并且可以用图3表示直射点移动的轨迹。