位于我国南方的海南岛，面积3.54万平方公里，整个岛屿都处于北回归线以南，是典型的热带季风区。在我们的常识当中，地处热带季风区的岛屿降水量一定特别丰富，比如台湾岛，其年平均降水量在1500-2000毫米左右，其东北部的火烧寮，年平均降水量可达6000毫米以上，是我国降水量最多的地方之一。但是海南岛却不一样，虽然其面积很小，但是不同的地区在降水量上却存在着明显的差异，呈现出东多西少的状况。其中西部的昌江黎族自治县，东方市是整个海南降水最少的地区，年平均降水量还不到1000毫米，加上当地常年温度较高，年蒸发量可达2500毫米，造成了干旱的气候，甚至在当地还形成了面积约100平方公里的“沙漠”（1975年面积超过了250平方公里）。那么是什么原因造成了海南西部的降水偏少呢？

从时间角度分析，笔者查阅资料后发现，海南西部地区在一个整年内有10个月的时间蒸发量是大于降水量的，这也表示了该地区在一年内有10个月处于干旱的状态（如果一年只有1-2个月处于干旱状态的话，“熬一熬”就过去了，也形成不了100平方公里的“沙漠”）。

新华网的文章《走进热带滨海沙漠》：在海南岛西部昌江县境内的海岸边，有一片神奇的热带滨海沙漠。

昌化江入海口

2013年中国国家地理网的文章《探寻海南的沙漠和草原》：多雨湿热是海南留给我们的传统印象。但是海岛西部的昌化江流域有一块半干旱区域，滨海区域甚至出现了一条狭长的热带沙漠带，是我国唯一可以看到热带沙漠的地区。

学者对此早有研究，基本上揭开了海南岛西部沙漠的形成原因。

海南岛具有热带季风和热带海洋性气候的特点，各地的降水量差异较大，呈现东多西少的格局。东部地区年降水量可达2400毫米以上，据《中国大百科全书·中国地理》记载：五指山东南迎风坡年降水量最高可达5500毫米，是世界同纬度降水量最多的地区之一。海南岛中部地区年降水量也可达到2200毫米。而西部的东方、昌江等地，年降水量只有1000毫米甚至更少。

然后，海南岛的气温却与降水量相反，呈现西高东低的特点，气温高导致蒸发量高，东方和昌江的年蒸发量可以达到2000-2500毫米，而中部和东部的蒸发量只有约1800毫米。

海南岛西部蒸发量大于降水量，气候比中部和东部更干旱。

海南岛面积只有3.4万平方公里，为何东部和西部会呈现如此大的气候差异？主要的影响因素是地形。

《海南岛西部沙化土地时空变化过程及其与气候因子的关系》一文显示：海南岛西部既处于五指山西侧南海季风的雨影区，又处于中南半岛长山山脉东侧孟加拉季风的雨影区，是东南季风和西南季风的下沉气流影响区（雨影效应就是暖湿气流被地形阻挡，在迎风坡形成地形雨，在背风坡形成雨影，降水较少）。在气候与地形因素的共同影响下，岛西成为热带半干旱气候区，近60年来平均气温为24.92℃，平均年降水为987.56毫米，年蒸发量最高超过2000毫米，水热条件极不协调。

除了自然因素外，还有人为因素。

《海南岛西部热带沙漠化土地特征与成因》一文显示：在大气环流、雨影区和海流的共同影响下，岛西形成热带半干旱气候和热带稀树草原环境，存在自然沙漠化发展的动力和基础。同时也受到垦荒等人类活动的影响，但沙漠化过程仍以自然沙漠化为主。

明清时期大量人口涌入海南岛，岛西部的昌感平原是主要开垦区，但不当的垦荒活动加之本身的自然条件，很容易引发土地沙化。

岛西沙漠化还与近2000年来我国的多次冷暖变化有密切关系，尤其是明清的小冰期，使区域气候降温减湿，植被覆盖度降低，海岸风沙活动加上毁林开荒，也加速了土地沙漠化。

所以海南岛西部原本的自然景观是热带疏树草原，在气候变化和人为因素的共同作用之下，热带草原逐渐退化为热带沙漠。但是经过几十年的治理，海南岛西部沙化面积已经缩小很多。

1959年至2003年海南岛西部沙漠化土地面积与程度变化

海南岛西部沙漠化面积在1975年达到了257平方公里（被称为“江南第一沙漠”的厚田沙漠也才86平方公里），其中极重度-重度沙漠化面积60平方公里。之后沙漠面化积逐渐缩小，到2003年时降到了122平方公里，沙漠化得到有效控制。现在海南岛西部已经基本看不到连片的沙漠化土地了，就连海南岛人都很难相信几十年前这里曾有漫天黄沙。

想不到一个热带岛屿上，居然存在一块半干旱气候区，这是大自然的杰作。半干旱气候区并非一无是处，优越的光热条件和无台风侵袭使岛西成为海南岛甘蔗主产区，产量占海南岛的80%，而且甘蔗很甜。降水少蒸发旺盛使岛西成为海南岛的产盐重地，比如著名的莺歌海盐场，这里的产盐史可以追溯到1200多年前。岛西还盛产高品质的黄花梨。这些都得益于半干旱气候。

古人观天察地——日晷、骨笛、二十四节气

日晷仪也称日晷，是观测日影记时的仪器，主要是根据日影的位置，以指定当时的时辰或刻数，是我国古代较为普遍使用的计时仪器。但在史籍中却少有记载，现在史料中最早的记载是“汉书·律历志·制汉历”一节：太史令司马迁建议共议“乃定东西，主晷仪，下刻漏”，而“汉书·艺文志”中列有晷书34卷，但仅存书名，而无内容。

地平式日晷，晷面与地平面平行，晷针和晷面之间的夹角就是当地的地理纬度，适合低纬度使用，因其制造容易、安装简单且具有较强的观赏性，适合安放在公园、广场和学校等地。

赤道日晷，它也是日晷家族中最简单、最常见的一种。其晷面平行于赤道面，晷面上的刻度等分，晷针与地轴平行，两端分别指向南北极，晷针的仰角是当地的地理纬度，北半球的晷针高端指向北极星。

地平式日晷，直晷的晷面垂直于地面放置，晷面朝向，南、北、东、西都有，晷针的倾角通常等于当地的地理纬度，适合中纬度地区使用。

日晷题大多与太阳方位、物影方位、纬度、太阳高度角等有关。我们要注意的是：

1.阳光或晷针投影在我国日晷北侧面上应是夏半年，南侧面上应为冬半年；

2.晷针北侧指向北极星;

3.晷针与水平面的夹角即为当地纬度等。

圭表，是度量日影长度的一种天文仪器，由“圭”和“表”两个部件组成。圭表和日晷一样，也是利用日影进行测量的古代天文仪器。所谓高表测影法，通俗的说，就是垂直于地面立一根杆，通过观察记录它正午时影子的长短变化来确定季节的变化。垂直于地面的直杆叫“表”，水平放置于地面上刻有刻度以测量影长的标尺叫“圭”。

二十四节气歌

春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，

秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。

命题情景

古人观天察地——日晷、骨笛、二十四节气

      一、日晷

中国古人观天察地，了解了日月运行的周期，创造了精度很高的计时工具：日晷。常见的日晷如下图：

原理：日晷是根据一天中太阳方位不同，通过固定的指针产生的阴影来测量时间的。日晷晷针上端指向北极星，由于北极星的仰角等于当地地理纬度，故日晷与地面的倾角θ＝90°－当地纬度。

二、贾湖骨笛

位于河南省贾湖遗址(33.5°N)中发现贾湖先人将骨笛和叉形器组合起来，做成原始“圭表”，观测正午日影。下图示意该原始“圭表”使用原理(图中①②③分别代表二分二至时的日影末端位置)，两根木桩按南北对位，叉形器置于南端。

三、二十四节气 

主要适合的地区：黄河流域，因为这里是中华文明的发源地，农耕文明时期人们总结出的规律。

素养探究

视角1：[地理实践力]日晷图的判读方法 

(1)由于晷针上端指向北极星，故面向日晷，左侧为东，右侧为西。

(2)春秋分日出正东，晷针影子在正西(如A)，即6时；日落正西，晷针影子在正东(如B)，即18时。 

(3)夏半年日出东北，晷针影子在西偏南(如C)，6时之前；日落西北，晷针影子在东偏南(如D)，18时之后。 

(4)上午10时，太阳位于东南方向，晷针影子在西偏北(如E)；正午12时，太阳位于正南天空，晷针影子在正下方(如G)，此时影子最短；下午14时，太阳位于西南方向，晷针影子在东偏北(如F)。

视角2：[人地协调观]骨笛图的判读 

①处日影最长，应代表冬至日；③处日影最短，应代表夏至日，②位于二者之间，为二分日。5月1日，在春分到夏至之间，即②③之间，且正向③处移动。11月1日，在秋分到冬至期间，即①②之间，且正向①移动。

视角3：[地理实践力]推断日期 

一年约365天，24个节气，故每个节气约15天，根据已熟悉的春分、夏至、秋分、冬至的日期，可以推断其他节气的日期，如芒种在夏至(6月22日)之前的一个节气，故约为6月7日；再如清明位于春分(3月21日)之后的一个节气，故约为4月5日；大寒位于冬至(12月22日)之后的第二个节气，故相差约一个月，约为1月21日。 

视角4：[综合思维]昼夜长短和正午太阳高度

结合正午太阳高度和昼夜长短的变化规律可知，黄河流域夏至日昼最长、正午太阳高度最大，冬至日昼最短、正午太阳高度最小。

①关于夏至或冬至对称的节气，昼夜长短相同，正午太阳高度相同，日出日落方位相同，如图中小暑与芒种，立夏与立秋，小雪与大寒，寒露与惊蛰等。

②关于春分或秋分对称的节气，昼夜长短相反，直射点纬度数相同，但直射半球不同，如惊蛰与清明，立春与立夏，处暑与霜降等。

试题链接

1. 中华文明博大精深，早年间古人就用十二地支“子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥”来记录时间，每两个小时为一个时辰，以北京时间23时起数，23:00-01:00为子时，01:00-03:00为丑时，以此类推。赤道式日晷是一种计时仪器，其晷盘盘面与赤道平行，晷针与地轴平行，在太阳照射下晷针针影便能指示时间。下图为北京（39°N，16°E）故宫太和殿门前某日某时的日器晷针影图。据此完成下面小题。

（1）若图所示晷针针影在当日图示时刻之后消失，以下说法正确的是（   ）

A. 针影消失时伦敦可能朝霞满天 谭老师地理工作室综合整理

B. 当日之后，北京的正午太阳高度角逐渐变小

C. 当日，北京的日出时间比重庆早

D. 从上海港经苏伊士运河到荷兰鹿特丹港的货船一路顺风顺水

（2）巴蜀中学地理研究小组的同学想在重庆（29°N，106°E）大礼堂前人民广场摆放一个自制赤道式日晷，晷盘盘面朝向以及馨针与地面的夹角大约是（   ）

A. 朝南和北30°

B. 朝南和北40°

C. 朝东和西30°

D. 朝东和西40°

【答案】

1. C   2. A

【解析】

（1）读图，图示时刻为19:00，针影消失时，伦敦地方时约为11:00，接近正午，不可能朝霞满天，A项错误；当日晷针针影在19:00之后消失，说明日落时间晚于19:00，北京昼长夜短，太阳直射北半球，当日之后，太阳直射点可能向北也可能向南移动，B项错误；北京纬度比重庆高，当日北京昼长长于重庆，日出时间比重庆早，C项正确；图示季节为北半球夏半年，北印度洋受西南季风影响，洋流顺时针流动，向西航行的货船不会一路顺风顺水，D项错误。

故本题正确选项为C。

（2）结合材料，晷针与地轴平行，在太阳照射下晷针针影便能指示时间，因此晷盘盘面应分别朝向南和北，晷针与地面的夹角正式当地地理纬度，约为30°，A项正确，BCD项错误。

故本题正确选项为A。

2. 暑期热播网络剧《长安十二时辰》，在每集电视剧开头通过日晷来显示时间的变化。日晷是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器，一般由晷针和晷盘组成。晷针垂直于太阳视运动的轨道平面，上端指向北极星方向。在晷盘面上刻画出12个大格，每个大格代表两个小时，当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷盘面，以此来显示时刻。

读图，完成下面小题。

（1）《长安十二时辰》提到：“圣人诏令，至此刻起，直至次日巳时，长安城暂停宵禁，汝等无论来自何方何国，只需一次勘验人市，此后十二时辰内，皆可于坊间自由来往”。“十二时辰”开始的时刻为（   ）

A. 9:00     B. 9:30     C. 10:00     D. 10:30

（2）夏至日晴天，长安城内日晷仪晷针的影子移动的方向应是（   ）

A. 由西北逆时针转向东北

B. 由西北顺时针转向东北

C. 由西南逆时针转向东南

D. 由西南顺时针转向东南

（3）若图示日晷仪由西安移至上海使用时，晷盘与地面的夹角应该（   ）

A. 增大     B. 减小     C. 不变     D. 按日期做调整

【答案】

1. A   2. D   3. A

【解析】

（1）巳时指的是9:00，一个时辰，对应2个小时（120分钟），学生也可以通过午正指示12:00，以此来推理。故选A。

（2）夏至日，太阳直射北半球，日出于东北方、正午在正南方、日落与西北方，影子朝向与太阳方位相反，则影子由西南顺时针转向东南，故D项正确。

（3）北半球各地仰望北极星的仰角等于当地的地理纬度，又因为晷针指向北极星、垂直于晷盘，故晷盘与地面的夹角与当地地理纬度互余；西安纬度高于上海，则移到上海后，该夹角应该增大。故选A。

3. 日晷是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器，通常由铜制的指针、与指针垂直的石盘组成。其工作的原理是，将指针朝向北极星固定，通过观察指针投影在石盘上的刻度来判断时间。下图为我国某地某日日晷影像照片及其工作原理图。

（1）根据照片中指针投影位置，判断此刻当地物影朝向_____方向。

（2）若将该日晷正确置于盐城某校园内（119.5°E，33.5°N），则日晷指针与地平面的夹角α应为____。图中P点的纬度是_____。

（3）当置于盐城的日晷指针阴影与图中虚线完全重合（当地正午）时，北京时间为______。

（4）用石盘背面刻度计时的时间始于____（节气），止于______（节气）。此段时间内，盐城的昼夜长短及其变化状况是_______。

【答案】

（1）东北

（2）33.5°      0°（赤道）

（3）12时02分

（4）秋分   春分   昼短夜长；先昼渐短夜渐长，后转为昼渐长夜渐短

【解析】

（1）根据照片中指针投影位置，可知此时为7点左右，太阳位于东南方位，因而此刻当地物影朝向东北方向。

（2）日晷是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器，通常由铜制的指针、与指针垂直的石盘组成。其工作的原理是，将指针朝向北极星固定，若将该日晷正确置于盐城某校园内（119.5°E，33.5°N），则日晷指针与地平面的夹角α应为33.5°。

（3）盐城的日晷指针阴影与图中虚线完全重合（当地正午）时，北京时间为12时02分。

（4）用石盘背面刻度计时的时间始于秋分，止于春分，此段时间内，盐城先昼渐短夜渐长，后转为昼渐长夜渐短。