Question

如图1XY为部分30°N的纬线，P为北极点，M．N分别为晨线和昏线与30°N的纬线的交点，∠MPX=∠NPY=7.5°，P

如图1XY为部分30°N的纬线，P为北极点，M．N分别为晨线和昏线与30°N的纬线的交点，∠MPX=∠NPY=7.5°，PY为0°经线，此时纬度为80°纬线的某地，当地方时为0时，太阳正好位于地平线上，回答下列问题．（1）写出M．N点的地理坐标：M______；N______．（2）太阳直射点的地理坐标是______．此日，在80°N纬线上正午太阳高度为______，此时，北京时间为______时；______小时后，全球处于同一天．（3）30°N纬度的白昼长为______小时；该日M地太阳在观察者的______方向升起，______下落．（4）在图2中用折线标示出该日北半球各地正午太阳高度的分布规律．

Answer 1

（1）北半球上空俯视呈逆时针，故N的经度就是从PY向东7.5°，即为7.5°E．M的经度就是从180°经线向西7.5°，即为172.5°E．
（2）地方时为0时且同样位于地平线上说明此地产生极昼现象，且极昼的最大范围纬度即为该地纬度．即极昼最大范围的纬度为80°．直射点与之互余可得直射点位于10°．N为昏线，则PN至PM之间为夜半球，则30°N上昼长夜短，即直射点位于北半球．故直射点地理位置为（10°N，90°W）．
0°经线西东至180°经线之间的中央经线为90°E，地方时为0时，则地方时为12时的为90°W．
    正午太阳高度角的计算公式H=90°-纬度差，纬度差为当地纬度±直射点所在纬度（同减异加）．直射点为10°N，得知正午太阳高度为20°．
    北京时间为120°E的地方时，据上已知90°E为0时，可计算得知．地球当0时经线与180°经线重合时，全球处于同一天，则计算得知此时90°E为18时，而目前90°E为0时，故再过18小时即可．
（3）白昼时间等于昼弧/15°每小时即可．据图可知30°N夜弧为165°，则昼弧为195°．则可知昼长为13小时．
    北半球昼长夜短为夏季，则太阳从东北方向升起西北方向落下．
故答案为：
（1）30°N，172.5°E       30°N，7.5°E
（2）10°N，90°W      20°      2       18
（3）13      东北     西北 
（4）