“对称法则”在地球和地球运动规律中的应用

刘星妍

在对于地理学研究过程中，主要研究的是人地关系，可以说地理问题主要是对于区域问题的解决和对于实际问题的解决。地球是我们赖以生存的场所，而地球这个球体是具有高度的对称性，根据他的特性可以解决一些地理问题。

一、空间对称

(一)南北对称

地球以赤道为对称轴，基本上都是呈现南北对称的趋势。根据南北对称一些的力学题就可以得到简单的解决，比方说南北半球同纬度的地方相同。主要是因为一个恒星日内同位都知点运动的轨迹周长是相等的。而且在一定程度上，不同半球纬度相同的两地之间的昼长分别和对方的夜长是相等的。利用对称性可以解决太阳高度角的习题，太阳的高度从太阳直射点向南北两侧不断递减，根据对称性可以知道太阳的距离直射点的弧度相等的点，太阳高度是相等的。因此从晨昏线开始向直射点方向弧度和太阳高度是相等的。从90度系从直射点开始和太阳高度之和也是90度。

(二)东西对称

地球作为一个球体，自从有了经纬度之后。就在地理球上的一些事物中，呈现了对称性。比如说经度从零度开始分别向东向西各一百八十度，这就是一种对称的表现。我们根据这些对称性，可以解决一些常见的地理问题。比如说相隔一百八十度任意两点的经度之和是一百八十度。由此东西经度名称相反，但其实也是对称性的一种体现。我们可以运用这种对称性来解决地理中常见的一些问题，比方说太阳高度九十度所在的经线地方是十二点，从这一个点向东向西经度相差的点的时差，具有不同值。比方说太阳在一个点上，但是展现出来的地区一个是上午，一个是下午。又比如说中纬度地区，从大陆东西两岸到中部自然带是对称的，所以从森林到草原再到荒漠，就会呈现对称发展的趋势。比方说大陆的中纬度地区从东岸、西岸到大陆中部，陆地的自然带也会呈现着不同变化趋势，变化趋势是按照对称分布的。

(三)斜对称

有很多时候地理因素影响较为复杂，不管是南北对称还是东西对称，最不常见的就是斜对称。大部分的降水和风力分布可能就是斜对称所引起的。又比如说太阳高度的分布是通过直射点为中心，向外不断递减而形成的不同的太阳高度等高线。这上面的不同点，展现出来的是太阳高度的不同规律。

二、地球自转中的对称性

在中学地理学习过程中大部分为了简化，我们把地球假设为一种球体通过自转角速度为匀速，由此产生了自传中的对称性。正午时刻的对称标准是需要统一的。日出、日中、日落三者之间，虽然在同一个地方，或者同区时。但是正午经线平分昼半球。比方说北京某日出太阳的时间是5点50，那么日落的时间就是18点10分。因为时间有地方时和区时两个标准，北京正午时间地方时是十二时，北京时间是为12点16分。在条件所允许的地方时下地方对称点是12点。昼夜长短的变化，以二至日为对称点成对称分布，这是因为夏至是北半球，各地昼最长夜最短的一天，而南半球昼最短夜最长的一天，冬至日是北半球，各地的昼最短，夜最长的一天是南北半球。

三、地球公转的对称性

公转中对称性的假设条件出自自传，假设条件之外还假设太阳直射点在南北回归线之间的回归运动是匀速的，为一纬度四天。比方说同一年中除了知道某地日出日落的时间，就可以知道关于冬至和夏至日对称。太阳直射同一纬度除了赤道和寒带地区之外，夏至日和冬至日对称。同一年中某地日出日落的方向相同的两地，关于冬至日和夏至日对称，那么两日太阳直射同一纬线。两地同时日出或日落的就是晨昏线重合的两日，关于冬至和夏至日对称。同一年中除赤道和寒带之外某地ab两日。若a日的昼长等于b日的夜长。那么ab两日关于春分或者是秋分时节就会呈现对称状态。所以说ab两日太阳直射的纬线，关于赤道是处于对称的。寒带地区某地极昼或者是极夜现象开始的日期是a日和结束的日期b日,关于冬至或者是夏至是对称的。寒带地区开始极日日期与极夜结束日期，是关于春分和秋分的对称。

四、结语

关于地理事物对称性例子非常多，地理要素的分布虽然有规律可言，但是也是非常复杂的。地理学研究过程中总结出来了，地带性的规律变化和非地带性的规律变化就是很好的证明。

[1]叶兵.“对称法则”在地球和地球运动规律中的应用[J].中学地理教学参考,2015(17):36～37.

[2]邹蓉.地球参考框架建立和维持的关键技术研究[D].武汉:武汉大学,2009.

[3]杨晓英.地球轨道运动规律研究[J].陕西师大学报(自然科学版),1995(S1):29～31.