地球的公转及其地理意义

1、地球的公转及其地理意义一、地球的公转 1地球公转的概念和特征 (1)概念：地球绕_的运动，叫作地球公转。(2)轨道：是一个近似正圆的椭圆轨道，太阳位于其中的一个焦点上。1月初，地球经过_日点；7月初，地球经过_日点。(3)方向：自_向_，从北极上空看呈_时针方向。(4)周期：一个恒星年，其时间长度为_。(5)速度：平均每天向东推进约59(角速度)，平均线速度约为30千米/秒。近日点较_，远日点较_。2太阳直射点的移动(1)黄赤交角地球在自转的同时围绕太阳公转，地轴在宇宙空间的方向指向北极星附近，A_与B_之间有一个交角，叫作黄赤交角。目前的黄赤交角是_。(2)太阳直射点的回归运动由于黄赤交角的

2、存在，地球在公转轨道上的不同位置时，太阳直射点发生变化。太阳直射点在_之间的往返运动，称为太阳直射点的回归运动。其周期为_，叫作回归年。二、地球公转的地理意义1昼夜长短的变化 图53春分3月21日前后夏至6月22日前后秋分9月23日前后冬至12月22日前后北半球 昼夜等长 昼长于夜，昼渐长昼最长，夜 最短昼长于夜，昼渐短昼夜等长昼短于夜，昼渐短 昼最短，夜最长昼短于夜，昼渐长南半球 昼夜等长 昼短于夜，昼 渐短昼最短，夜最长昼短于夜，昼渐长 昼夜等长昼长于夜，昼渐长 昼最长，夜最短昼长于夜，昼渐短2.正午太阳高度的变化: 同一时刻，正午太阳高度由直射点向南北两侧降低。 (1)纬度变化 A_日：

3、由北回归线向南北方向递减。 B冬至日：由_向南北方向递减。 C春、秋分日：由_向南北方向递减。 夏至南回归线赤道(2)季节变化 北回归线及其以北地区：夏至日太阳高度角最_，冬至日最小。 南回归线及其以南地区：冬至日太阳高度角最大，夏至日最_。 南北回归线之间：每年有_次太阳直射。 南北回归线上：每年有 _次太阳直射。3四季更替和五带 (1)四季更替 天文四季：夏季是一年内白昼 _、正午太阳高度最高的季节，也是太阳辐射 _的季节。冬季是一年内白昼最短、正午太阳高度 _的季节，也是太阳辐射最少的季节。春季和秋季是冬、夏两季的过渡季节。 气候四季：为了使季节划分与气候变化相符合，北温带的许多国家在气

4、候统计上一般把 _三个月划分为春季， _三个月划分为夏季， _三个月划分为秋季， _三个月划分为冬季。南半球与北半球的季节正好相反。最长最多最低3、4、56、7、89、10、1112、1、24五带的划分 以 _ 和 _为界限，把地球表面粗略地分为A _、B _、C _、D _和E _五个热量带。五带反映了太阳辐射总量从低纬地区向高纬地区 _的规律。南、北回归线南、北极圈热带北温带南温带北寒带南寒带递减探究点一黄赤交角的影响 1黄赤交角及其影响2理解有关数据的相互关系 (1)黄赤交角回归线的纬度数1/2太阳直射点移动的纬度范围极昼(夜)的最大纬度跨度范围1/2热带范围。 (2)902北(南)温带

5、范围。 (3)90极圈的纬度数1/2晨昏线移动的纬度范围北(南)寒带的范围。3黄赤交角变化对太阳直射点移动范围、速度及五带范围等的影响 若黄赤交角为零，则太阳始终直射赤道，不会有太阳直射点的南北移动，就不会有气压带和风带的季节移动，就不会形成地中海气候、热带季风气候等气候类型。 若黄赤交角为零，地球上将不存在四季的更替现象，也不会出现五带。例12012上海卷 阅读太阳直射点在地球表面移动轨迹示意图(图510)，回答问题。 图中长虚线表示北回归线，点线表示太阳直射点在地球表面的螺旋形移动轨迹。太阳直射点从某一经线位置出发，再次通过同一经线的时间间隔表示一个太阳日。 (1)6月22日当太阳直射点位

6、于A点时，北京(116E)的地方时是_，北京的日期是_，与北京日期相同的时区范围是从_区到东十二区。 (2)太阳直射点从A点沿移动轨迹向_方向移动，到达B点时，用时_小时。期间，地球公转的日地距离逐渐_，角速度逐渐_，地球上出现极夜的区域范围逐日_，B点的正午太阳高度逐日_。 答案(1)6：246月23日东二 (2)西略偏南48增大减小缩小增大探究点二昼夜长短的变化规律及其计算1 昼夜长短的分布 太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，且纬度越高昼越长，该半球极地地区出现极昼；另一半球相反。如图所示：2 昼夜长短变化规律 太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球昼变长、夜变短，且纬度越高昼夜长短变化

7、幅度越大，另一半球相反。如图所示：3昼夜长短的计算(1)根据昼弧夜弧计算 昼长昼弧所跨经度数/15，夜长夜弧所跨经度数/15。(2)根据日出日落时间计算 昼长(12日出时间)2(日落时间12)2；夜长(24日落时间)2日出时间2；昼长日落时间日出时间；昼长夜长24小时。(3)根据纬度的分布特点进行计算 同纬度各地的昼长相等，夜长相等；赤道上终年昼夜等长。南北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，即北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等。例如，40N的昼长等于40S的夜长。例2 2012海南卷 图513中的斜线示意晨昏线。甲地经度为15E，假定西五区区时为6日0时20分。据

8、此完成(1)(2)题。(1)图中甲地时间为() A5日5时20分 B6日6时20分C6日5时20分 D5日6时20分(2)当日下列城市白昼最长的是() A悉尼 B上海 C雅加达 D莫斯科答案： (1)B(2)D 探究点三太阳高度的变化规律和应用1 太阳高度和正午太阳高度 太阳光线相对于地平面的交角(即太阳在当地的仰角)，叫作太阳高度角，简称太阳高度。正午太阳高度(角)就是一日内最大的太阳高度(如图514中的H)。从几何意义上讲，太阳高度就是太阳光线与过观测点的地球切平面(即当地的地平面)的夹角。 一地正午太阳高度的大小，可以用下面的公式来计算：H90 式中H为正午太阳高度，为当地地理纬度，永远

9、取正值；为直射点纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。或H90当地夏半年前用“”，当地冬半年前用“”。 由于任一地点正午太阳高度与直射点太阳高度的差值等于它们的纬度差值，所以在实际的解题中，可用下面的公式来计算某地的正午太阳高度：某地H90某地纬度与直射纬度的纬度差2.太阳高度的变化规律 (1)太阳高度日变化极点上 在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度非极点地区 太阳高度在一天之内是有变化的，一天之内有一个最大值(地方时12时时)，即当地的正午太阳高度 (2)正午太阳高度的年变化回归线之间 正午太阳高度最大值为90，每年有两次太阳直射现象，

10、即一年中有两个正午太阳高度最大值 回归线上 正午太阳高度最大值为90，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳高度最大值 回归线至极点之间 正午太阳高度最大值小于90，一年中只有一个正午太阳高度最大值 3正午太阳高度变化的应用推算纬度 根据公式H90(或H90，H90某地纬度与直射纬度的纬度差)计算求得。式中H为正午太阳高度，为当地地理纬度，永远取正值；为直射点纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值 确定地方时 当地太阳高度达到一天中的最大值时(太阳位于上中天位置)，为当地正午，地方时为12时 确定房屋朝向 房屋的设置应该尽量多地获取阳光照射，因此北回归线以北的地区，由于正午太阳位于

11、南方，所以房屋朝南；相反，南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。为了保证居住区街道两侧建筑物都有较好的日照条件，城镇街道宜与子午线成3060的夹角 推算楼间距 一般情况下，相同高度的楼房，纬度越低，一年中正午时的最长影子越短，楼间距越小。若某地一楼高为h，与其背阳一侧房屋的楼间距为S，该地一年中正午太阳高度的最小值为H，楼间距至少需要ShcotH热水器的合理安装角度 为了最大限度地利用太阳能资源，太阳能热水器集热面应尽量与正午太阳光线垂直，以提高热水器的集热效率。热水器集热面与水平面之间的夹角90H(该地的正午太阳高度) 4.等太阳高度线的判读 太阳高度角简称太阳高度，表示太阳光与当

12、地地平面的夹角。太阳高度在地球上的分布规律是：太阳直射点的太阳高度最大，从太阳直射点向四周太阳高度递减，到晨昏圈上太阳高度为0，即昼半球上的太阳高度大于0，且离直射点越近，太阳高度越大。 在地图上，把太阳高度相等的点用曲线连接起来，就形成了太阳高度等值线图即等太阳高度线图。太阳高度等值线图具有以下特征： (1)昼半球上，太阳高度等值线以直射点为圆心，呈同心圆分布；太阳高度从圆心向四周递减；0太阳高度等值线为晨昏圈。 (2)在太阳直射的经线上，太阳高度角相差多少度，纬度就相差多少度；如果太阳直射赤道，则赤道上太阳高度相差多少度，经度就相差多少度；如果太阳直射其他纬线，此纬线上太阳高度相差多少度，

13、经度的差值大于太阳高度的差值。例3 2013福建卷 福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。图517示意遮阳板设计原理，据此回答(1)(2)题。 (1)遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时()A全球昼夜平分 B北半球为夏季C太阳直射20S D南极圈以南地区极昼(2)济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是() 安装高度不变，加长遮阳板安装高度不变，缩短遮阳板遮阳板长度不变，降低安装高度遮阳板长度不变，升高安装高度 A B C D答案：(1)D(2)A探究点四太阳周日视运动和日影变化 1太阳周日视运动 所谓太阳视运动，即由于地

14、球的自转运动，使得地球上的人总是觉得太阳每天都是东升西落。事实上，这当然不是由于太阳围绕地球运动，而是一种“视运动”，也就是说是一种相对运动，地球自转方向是自西向东，所以看起来太阳就是东升西落了。不同纬度二分二至日太阳视运动轨迹(北半球)(1)二分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升、正西落(极点除外)。 (2)北半球的夏半年，太阳直射点在北半球，北极点太阳高度没有日变化，即太阳运行路线与地平圈平行；北极圈以内发生极昼的地区，除极点外，子夜(最低)太阳位于正北方；南极圈以内发生极夜的地区，太阳始终在地平线以下；全球其他各地太阳东北升、西北落，而且纬度越高，太阳升落的方位越偏北。 (3)北半球

15、的冬半年，太阳直射点在南半球，南极点太阳高度没有日变化，即太阳运行路线与地平圈平行；南极圈以内发生极昼的地区，除极点外，子夜(最低)太阳位于正南方；北极圈以内发生极夜的地区，太阳始终在地平线以下；全球其他各地太阳东南升、西南落，而且纬度越高，太阳升落的方位越偏南。 (4)就某一地点而言，在太阳直射点向北运动期间，太阳升落的方位将日渐偏北；反之则日渐偏南。2日影朝向及长短变化规律 (1)日影朝向、长短与太阳位置的关系 太阳在天空的方向与日影朝向相反。如太阳在西北天空，则日影朝向东南。 太阳高度角越大，日影越短。一天中日影的变化规律是日出最长变短正午最短变长日落最长。 (2)正午日影朝向及长短变化

16、 正午日影朝向取决于太阳直射点的位置。太阳直射点以北地区，日影朝北；太阳直射点以南地区，日影朝南。 正午日影长度由太阳直射点向南北两侧递增。太阳直射点处，日影与物体本身重合。 利用正午太阳高度计算垂直物体的正午日影的公式：影长物体长度cotH。(H为当地正午太阳高度)。 (3)日出、日落时日影朝向 北半球春秋二分日，全球各地日出正东，日落正西。此时日出时日影朝西，日落时日影朝东。 北半球夏半年，全球各地(极昼区除外)日出东北，日落西北。日出时日影朝向西南，日落时日影朝向东南。 北半球冬半年，全球各地(极昼区域除外)日出东南，日落西南，日出时日影朝向西北，日落时日影朝向东北。 从冬至日至夏至日，

17、随着太阳直射点北移，太阳升起和落下的方向逐渐北移，日影朝向逐渐偏南；从夏至日至冬至日，太阳直射点南移，太阳的升落方向也逐渐南移，日影朝向逐渐偏北。 (4)极点的日影朝向 北极点的任何方向都是南，南极点的任何方向都是北，所以北极点的影子永远朝向南，南极点的影子永远朝向北。例4 2012福建卷 图518中N为北极点，A、M、B位于地球表面，NP为经线，NM的球面最短距离为2553千米。读图，完成(1)(2)题。(1)若AM为昏线，则此时节() A巴黎香榭丽舍大道落叶遍地 B日本富士山樱花烂漫 C阿根廷潘帕斯草原牧草枯黄 D北京颐和园雪飞冰封 (2)若观测到M地日影最短的时刻是北京时间12时40分，

18、则M地大致位于() A(66N,110E) B(67N,110E) C(66N,130E) D(67N,130E) (3)若在M地垂直立竿，则图519中MM所示日照竿影朝向正确的是()图519 A甲 B乙 C丙D丁 解析 (1)D(2)B(3)D第(1)题，在地球表面同一经线上，纬度相差1，实地距离相差111千米。NM的球面最短距离为2553千米，两地之间的纬度相差23，N为北极点，M地的纬度为67N。若AM为昏线，则67N及其以北地区发生极夜，日期为冬至前后。A项为北半球秋季；B项为北半球春季；C项为南半球冬季，北半球夏季；D项为北半球冬季。第(2)题，由上题解析可知，M地的纬度为67N。M

19、地日影最短，即M地为12时，此刻北京时间为12时40分，故M地的经度为110E。第(3)题，夏至日，M地出现极昼，地方时0时时，太阳越过北极点照射过来，因而日影应朝南。5月1日，太阳直射点在北半球，除极昼、极夜地区外，全球都是日出东北，日影朝向西南。秋分日，M地正午时，太阳在其正南方天空，日影朝向正北。光照图的判读与运用典 例 精 析 图520为某日部分地区昼夜示意图，阴影部分表示黑夜，其余部分表示白昼。读图回答问题。 (1)按东、西半球划分，图上阴影部分主要位于_半球，此时甲地地方时是_时。(2)按南、北半球划分，此时太阳直射点位于_半球，太阳直射点的经度是_。(3)该日乙地的白昼时间长约_

20、小时。(4)如果晨昏线与甲地所在经线的夹角为10，则该日正午时分上海(31N)世博园场馆的太阳能电池板与建筑物外墙面(墙面与地面垂直)之间最合适的夹角约为_。答案：西6；北60E；11；69方 法 技 巧1认识常见的光照图类型(1)地球侧视图 一般北极在上，南极在下，赤道为一直线居中，地轴或垂直或倾斜；晨昏线与太阳光线垂直，并平分赤道。二分日时，晨昏线起止于南北两极点，二至日时，晨昏线起止于与南北极圈相切的两切点，除二分日以外的时间，晨昏线与极地的某两纬线圈(纬度度数相同)相切。 以上三图在纵切面上昼夜半球等分，下面的图在纵切面上昼夜半球不等分。 (2)极地俯视图 中心为极地，外圆为赤道，虚线

21、为南北回归线和南北极圈。 (3)斜侧(俯)视图 观测点既不在赤道上空，也不在极点上空，观测到的光照情况即为斜侧(俯)视图。(4)圆柱投影图 图像形式表现为矩形，将南北极点、南北极圈、南北回归线放大到与赤道一样长，它与实际图相比有很大的变形，离赤道越远，变形越大。判读此类图的关键是晨昏线、极昼极夜和赤道上的日出(6时)日落(18时)时间等。 (5)局部图 解题时把图像补充完整，可降低解题难度。 (6)组合图 图甲是将同一时刻、不同位置观测到的侧视图整合在一幅图上，图527乙是将同一时刻、不同位置观测到的极地俯视图整合在一幅图上。 解题时，可将组合图转绘为常见图，如图527甲是在地球前后两个位置观

22、测的日照图，将图整合可得出图528甲；将图528乙中的两个俯视图的赤道拉直可得出图527乙。图图转化，能为解题提供不少方便。2掌握光照图的判读和正确应用 (1)南北半球确定 对于侧视图，通常是上北下南，而对于俯视图或有关变式图，根据地球自转的方向来判断南北半球是常用的有效方法。 根据“北逆南顺”来判断。图，甲为北半球，乙为南半球。 从经度排列上看，东经度由西向东数值增大，西经度由西向东数值减小。图中，甲为北半球，乙为南半球。 (2)太阳高度的确定 太阳高度由直射点向四周逐渐降低，直射点的太阳高度为90，晨昏线上为0。直射点位于昼半球的中心。 太阳直射点的地理坐标：晨昏线与某纬线相切，太阳直射点的经度昼半球中央经线度数，太阳直射点的纬度90相切点所在的纬度(直射点与发生极昼的地区在同一半球)。 (3)地方时的确定 晨线与赤道的交点所在的经线的地方时为6时，昏线与赤道的交点所在的经线的地方时为18时。 昼半球的中央经线为正午12时，夜半球的中央经线为0时。 (4)昼夜长短的确定 纬度变化。太阳直射点位于北半球，则北半球各地昼长夜短，越往北，昼越长，北极地区出现极昼，极昼范围是(90直射点的纬度数)N及其以北地区；南半球各地昼短夜长，越往南，夜越长，南极地区出现极夜，极夜范围是(90直射点的纬度数)S及其以南地区。太阳直射点