第一章知识结构..

1、第一节人类对字宙的认识与探索、人类目前观测到的宇宙宇宙的基本特征(1)宇宙的物质性特征宇宙间物质的存在形式通称为天体。注意：天体分为自然天体和人造天体。正在太空运行的人造卫星和宇宙飞船、 航天飞机、天空实验室等空间探测器称为人造天体。而飞机、发射架上的地球 同步卫星或陨星或回收到地上的人造卫星不能称为天体。主要天体类型：星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体172、宇宙中的地球地球的普通 性(1)八大行星的运动 特征共面性：各大行星公转轨道的倾角很小，因此可以说八大行 是的公转轨道几乎在冋一平面上同向性：各大行星的公转方向都与地球的公转方向相同近圆性：各大行星公转轨道相当接近圆形(2)八大 行星

2、的结 构特征类地行星：水金地火 巨行星：木土 远日行星：天海地球的特殊 性(1)地球所 处的宇宙 环境条件- 稳定而安全稳定的太阳光照条件。安全的空间运行轨道。(2)地球适 宜的自身 条件地球表面有适宜的温度条件。日地距离适中:适合生物呼吸的大气。地球的体积和质量适中有液态水。地球内部放射性兀素衰变放热和原始地球的重力 收缩，导致地球内部温度升咼，结晶水汽化。地球内部物质的 运动，如火山爆发，加速了水汽从内部逸出的过程，水汽经过 降温、凝结、降雨，落到地面低洼处，形成原始的大洋。第二节地球的运动一、地球自转的基本特征中心地球的自转是一种绕轴的旋转运动，地球的自转轴称为地轴。方向地球的自转方向是

3、自西向东。图2. 1.2-1是从不冋角度所表示的地球自转方向。0OG从北握上空看从剧盛匕空看周期地球自转一周360 所需的时间为 23时56分4秒，称为一个恒星日，它是地球自转的 真正周期。速度速度概念大小特殊值角速度地表各点在单位时 间内转过的角度约15 /时，即每4分钟 转过1 南北极点自转角速度为 0线速度地表各点在单位时间内转过的弧长因各地纬度不同而 有差异，纬度越咼， 线速度越小南北纬60 约为赤道处的一 半影响地球表面 的自转线速度 的因素地球表面的线速度与该地的地理纬度和地势咼低有关。就纬度而言，纬度越低，线速 度起大；纬度越高，线速度越小。就海拔（地势）而言，海拔越高，线速度越

4、大；海拔越低，线速度越小。、地球公转的基本特征轨道地球公转的路线叫做地球公转轨道，它是近似正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。每年一月初离太阳最近，这个位置叫近日点；七月初,地球离太阳最远，这个位置叫远日点。方向地球公转方向与自转方向相同，即自西向东。周期地球公转一周360所需要的时间为 365日6时9分10秒，这叫做一个恒星年，真正周期速度近日点快，远日点慢三、地球自转和公转的关系黄赤交角黄道平面（地球公转的轨道面）与赤道平面（过地心并与地宙垂直的平面）的交角，为 23 26 黄赤交角的 影响至日（斤月血日】太阳直射点相应地在南北回竟恥-殆旦t八、八 十 “ 一 /归线间往返移动0；晨昏线

5、上：太阳高度 =0；直射点上：太阳高度=90;夜半球上：太阳高度 0。昼夜交替由于地球自西向东自转，使地球表面的晨昏线不断向西移动，地球表面出现了昼夜交替现象。昼夜交替的周期及意昼夜交替的周期即太阳高度的日变化周期，为24小时，也就是一个义太阳日，它制约着人类的起居休息，因而被用来作为基本的时间单位。且太阳日时间不长，使地表昼夜温差较小，保证了地球上生命的存在与发展。光照图的综合分析1、如何画光照图是表示地球表面光照情况和昼夜分布的图好一幅光示，它类型多样，下面以侧视图为例讲述画光照图照图的步骤及要注意的事项。例如要画一幅6月22日的光照图(如图2.1.3-18)，其步骤是：(1)画一幅经纬网

6、地图。般应画出地轴及南北11i1 W11 11111极、赤道、南：1第：1北回归线与南北极圈、均匀分布的经线。(2)确定太阳直射点的位置及晨昏线的位置。(3)用若干条彼此平行、带箭头的线段表示太阳光线，并画在图中适当的位置。(4)在背向太阳的一侧画出阴影部分表示夜半球。画图中要注意一些关键的地方：晨昏线通过 地心，并且总是与太阳光线垂直。直射点上的太 阳高度为90。，故太阳光线必须与该点的地平面垂 直。2、光照图 的判读光照图判读的技巧在于必须对光照图中的相关“点”、“线”、“面”有正确的认识。“点”有极点、太阳直射点、晨昏线与赤道的交点、 晨昏圈与纬线圈的切点等。“线”有晨昏线、日期分界线等

7、。“面”有白天与黑夜、两个不冋日期的范围等。只有正确理解这些“点”、“线”、“面”的含义， 才能把握光照图的分析思路、地方时地方时由于地球自转，在冋纬度地区，相对位置偏东的地点，要比位置偏西的地点先看到 日出，而各地都将一天中太阳位置最高（即正午）的时刻定为12时，这样各地的时刻就不同。这种因经度而不同的时刻称为地方时每向东15 ，地方时早1小时，经度相差1 ,地方时相差4分钟。区时全球360。，每15为一个时区，将全球共划分为24个时区，每个时区都以本区中央经线上的地方时作为全区共同使用的时间，即区时。中时区（即零时区）：以本初子午线为中央经线，跨东、西经各7.5 。东西十二区：东 12区和

8、西12区合为一个时区，特另U 的记 时方 法（1）世界时（国际标准时）：国际上规定，把通过英国伦敦格林尼治天文台原址的经 线（0。经线）的地方时称为世界时，又叫格林尼治时间，为中时区或零时区的区时。（2）半区时：有的国家根据本国所跨的经度范围，米用半区时，即米用与中央经线 相差7.5 的时区边界经线的地方时。如印度采用东5. 5 区的区时，即82. 5 E的地方时。（3）东部区时：有的国家为了充分利用太阳照明，采用本国东部时区的中央经线的 地方时。如，朝鲜位于东8区和东9区之间，采用东 9区的区时。（4）统一区时：有的国家虽然领土跨经度很大，但全国统一采用某一时区的区时。如我国统一采用北京在东

9、8区的区时（120E的地方时），称为北京时间（北京时间非北京所在116 E经线上的地方时，它比北京地方时早16分钟）。时间换算1.己知某地地方时，求另一地的地方时伍五讦匸七毗匕岁, 毗!念叮注意：经度差的计算：冋减异加。即若两地冋为东经度或冋为西经度，则其经度 差为两者之差（大数减小数）；若分别为东经度与西经度，则其经度差为两者之和。式中加减号的选择：东加西减。即如果所求地方时的某地在已知地的东边， 用“十”号.在已知地的西边则用“一”号。2.区时的计算（1）已知某地经度，推算其所在时区某地所在时区=某地经度数/15 注定：某地在东经度，为东时区；在西经度，为西时区。（7. 5 W7.5 E为

10、零时区，172.5 E172. 5 W为东西十二区。）计算结 果有小数的，按“四舍五入”的办法记为整数。已知某地时区数，推算时区中央经线和时区范围IFK吃丁环贡鬲莎毗甘篦戳:-* 側帥翌j( gffl疵申莫闿竝王有区时的计算.厕K1沁硕AKI曲i抽崎丽切州.注意：两地相隔时区数 (时差)的计算：同减异加。即两地同为东 时区或酉时区。则两地时区数相减，即为相隔时区数。若两地分别位 于东、西时区，则两地时区数值相加，即为相隔时数。 式中加减号的选择：东加西减。即所求时区位子已知时区的东 侧，取“十”；若位于西侧，取“-” 两地的时间是024,为当日时间。24点也可写作次日零点。求的时间大于24时，

11、则日期为明天，因此钟点要减去24小时，日期贝U加一天；求的时间为负值时，则是昨天，因此钟点要加上24小时，日期则减一天。 大月31天，小月30天。 二月平、闰的判断：年份数 /4，整除的为闰年，2月为29天； 不能整除的为平年，2月为28天。若年份数为整百的，如1900年，2000 年，需被400整除才为闰年，否则为平年。 计算过程中，若物体处于运动状态(如飞行、航行等)，则运动的时间要加上。3. 日期的变更为了避免日期的紊乱， 国际上规定，原则上以180。经线作为地球上 “今天”和“昨 天”的分界线，叫做“国际白期变更线”，简称“日界线”。(1)日界线的特征 日界线是地球上新的一天的起点和终

12、点，地球上日期的变更都从这条线开始。 实际的日界线并不完全在 180经线上，而是稍有些弯曲， 这是为了照顾180经线附近居民生活的方便， 避开了陆地。(2)过日界线时间 的计算 东、西12区钟点相冋，但日期相差一天。 从东12区向东过日界线进入西12区，日期减去一天，钟 点不变。从西12区向西过日界线进入东 12区，日期加上 一天，钟点不变。4. 地球上不同日期范围的确定地球上不同 日期之间的分界线有两条，除前面讲到的人为规定的日界线（理论上为180。经线）夕卜，另一条是自然日界线，即地方时为0时或24时的经线（如图2. 1.3-9)。tvr i liftUP(f沫罗ru.I iJjfrU T

13、JJ7K Ja人为挥恳JHtl *JjSJSrftfnI ftfflWKt Iiwcr（1）两种日界线的比较（见表2. 1.3-3）人为日界线（180。经线）自然日界线（地方时0点线）相同点都是地球上两个不冋日期的分界线，是地球上新的一天的起点和 终点，是地球上日更替的开始不 同 占 八、界线固定不变不固定，可以是任何一条经线钟点钟点不固定，从0点到24点钟点固定，0点或者24点日期东侧日期晚一天，西侧日期早一天东侧日期早一天， 西侧日期晚图 2. 1. 3-9表 2.1.3-3（2）不同日期比例问题根据地球自转方向，作为日界线的两条经线中，以西的日期比以东的日期晚一天的 那条界线是地方时为

14、0时由经线，以西的日期比以东的日期早一天的那条界线是国 际日期变更线。当太阳直射0 经线时，地方时为 0点的经线（子夜线）与180。经线重合，全球均处于同一天。假设此目为5月1日，贝U 180。经线的地方时为5月1日24点（或5月2 日 0点），如图2. 1. 3-10（1）所示。随着太阳直射点的移动， 如图（2）所示，子夜线相应西移，地球上开始有一部分区域（阴影区）进入新的一天即5月2日。假设此图太阳直射30 W则子夜线所在经线为150 E。180经线的地方时为5月2 目 2点，即进入5月2日区域的时间跨度为 2小时。洲TC5 *M :. I- 11 -riFAl当太阳直射90。W经线，子夜

15、线为90 E,进入5月2目的区域占全球的1/4，如图 所示。180经线的地方时为5月2日6时，进入5月2日的区域所占时间为6小时。当太阳直射180经线时，子夜线为0经线，进入5月2日的区域占 全球的一半，如图（4）所示。180。经线的地方时为5月2日12时，进入5月2日 的区域所占时间为 12小时。当太阳直射90 E经线时，子夜线为 90 W，进入5月 2日的区域占全球的3/4，如图 所示。180经线的地方时为5月2日18时，进 入5月2日的区域所占时间为 18小时。当太阳再次直射 0。经线时，子夜线又与180。经线重合，全球全部进入 5月2日。 综上所述，我们可以推导出以下结论：180。经线

16、的地方时是几点，进入新的一天的区域所占时是几小时；反过来，全球进入新的一天的区域所占时间是几个小时， 180。经线的地方时就是几点。（3）日期图与光照图的区别光照图是用来表示地球上昼夜分布的图式，它与两个不冋日期分布图有本质的不冋（见表2.1.3 4）。表 2.1.3_4区别光照图日期图含义 不同表示“白天”和“晚上”表示“今天”和“明天”界线 不同晨昏线（只有二分日与经线圈重合， 其他日期与经线圈相交）两条经线：180经线（日界线，固定 不变）,0时经线（不断变化）范围 不同理论上昼、夜半球始终相等“今天”与“明天”的范围不一定相 等（太阳直射180。经线时相等）确定 时间 的方 法不 同找

17、两“点”：直射点（所在经线平分 昼半球，地方时为12时）、晨昏线与 赤道的交点（所在经线地方时分别为6时、18时）找两“线” ：180。经线，0时经线（以 此为参照求其他经线的地方时 ）快速 区分 的方 法从全球看，两部分范围不等的一定是日期图；界线不与经线重合的一定是光照图；范围相等且界线与经线重合的既可能是日期图，也可能是光照图，区分时要注意题目中的文字信息；有的题将光照图与日期图放在一幅图中，要注意找“点”和“线“二、沿地表水平运动物体的偏移水平运动物体方向偏 移的规律地转偏向力地转偏向力的意义由于地球自转，沿地表做水平方向运动的物体，其运动方向会发生 偏转。在北半球向运动方向的右偏，在

18、南半球向运动方向的左偏， 纬度越高，偏转越明显，只有在赤道上不会发生偏转。人们把促使物体水平运动方向发生偏转的力称为地转偏向力，它只在物体相对地表做水平运动时才产生，只改变物体运动的方向，并 不改变物体运动速度的大小。地转偏向力的方向与物体水平运动的方向相垂直，北半球偏向右，南半球偏向左；其大小与纬度、物体 运动速度成正比。由于地转偏向力的存在，沿地表做水平运动的风向、水流方向都会 深受影响。在北半球的河流，一般右岸以侵蚀为主，左岸以沉积为 主，在南半球的河流则刚好相反。在河流侵蚀严重的一岸因为水深 较适宜建设港口。但要注意，北半球的河流不一定都是右岸侵蚀， 左岸沉积。如图2.1. 3-3为某

19、河道示意图，某港务局在 A、B两处 河段准备建一港口，其位置应选在一-处，原因是一一。按照水流偏转规律，应选择B处，但正确答案却是选 A。这是因为A、B两处 所在位置为河流的弯曲河段，这里的水流受离心力的作用，凸岸的 水流从水面向凹岸形成汇聚流，又从凹岸的河底流向凸岸，形成分 散流。这样构成一个连续的螺旋形水流向前移动。弯道水流的流速 是不一致的，从表层流向凹岸的水流流速大，从河底返回凸岸的水 流流速小，因此在凹岸对岸坡加强侵蚀，从水下向凸岸的回流因流 速减小而加强堆积。因此选A的原因就是因为A处位于河流的凹岸， 流水的侵蚀作用显著，河床深，而B处位于凸岸，流水的沉积作用使河床变浅。偏转规律的

20、“手势”记如图 2.1.3-4 ,忆方法北半球用右手，北$璋）1i百南学球i亠I南半球用左手，f掌心朝上，大拇w nv指的指向即为物体水平运动的偏原姑运动方向生际运动方芮向。2.1. 3-4四、昼夜长短的变化昼夜长短的变化与太阳直射点位置的关系血太 昼时相！ 的3 短再 球垄渐时 全B,夜W 昼 踊亠仞 ，挞 昼了 夜小瞰南春渐 鹽长 ，球 涉夜日半 邙豆 匕 會齐 4 W携22， 17 短半 月曰 M肌22 ,目月 再球 2 半卡 2 1 北m2 则釘 月曰 歼直缩移月 廿阳渐第(6 谢圮m加南 HW增南直向 邙渐由和点 太逐间太射 匕寸 y呈昼夜长短的变化与纬度的关系的 幅极太 地 化由去

21、 一 d年减 W 灼皿9 肌爲 位W,功的 别越洛妇 分、厨上(r 但 纬姻 勒和现畑 短 ，油嚴 长。分会庁 小长刊才的 昼W夜！I初等r九极度 厂长龙越向纬 昼 度圈的昼 夜 长 短 的 变 化重二分一一。表询55短3-长-1昼2白区规 律 的 数 学 图 像 表 示 法昏长小附傻长小时00CN )122423L26*23n26r66flMr904h(S )昼忙小时1 履氏(小M22 日 21 022B 23 H 22 0 亦il 北回归线北极圈 小一春秋分夏至冬莹二分二至日各纬度 賽廈检JS示意图几条重墓纬线矍夜长 短随时间变化示意图昼夜长短的计日出日落时刻的计 算算及应用 晨线上为日出

22、，昏线上为日落，计算出晨昏线上某点的地 方时即可知该纬度的日出日落时刻。(2)已知某地昼夜长短，便可根据某一天的昼长求出该日的日出、日落时间，其方法为：日出时间=12昼长/2=夜长的一半日落时间=12十昼长/2进行昼长计算时，关键是找出某地日出或日落位置所在经线的地方时。如图2. 1. 3-12。图中正午12时平分昼长，只要知道日出或日落的地方时，便可求出某地的昼长。 在日照图上，根据图中信息，只要找出该地所在纬线圈被晨 昏圈所分割的昼弧长度所跨经度，除以15。即得昼长。根据昼夜长度判断半球位置、某地的季节和纬度的高低太阳直射北半球时，昼长夜短的为北半球，昼短夜长的为南半球；太阳直射南半球时与

23、之相反。某地昼长夜短，一般为当地夏半年；昼短夜长，则一般为当地冬半年。某一天昼夜长短的不同，反映出不同地点的纬度高低。昼长大于12小时的，昼越长，纬度越高；昼长小于12小时的，昼越短， 纬度越高。如果一地大于12时，一地小于12时，比较两地与12 小时的时间差，相差时间越大，纬度越咼。五、正午太阳高度的变化正午太阳 高度的含 义正午太阳高度是一天中最大的太阳高度。当某地的地方时为12点时，太阳高度达到一天中的最大值，即为正午太阳高度。正午太阳 高度的季 节变化规 律夏至日：北回归线及其以北地区，正午太阳高度达一年中最大值南半球的各纬度达到一年中的最小值冬至日：南回归线及其以南地区，正午太阳高度

24、达一年中最大值，北半球的各纬度达到一年中的最小值春、秋分：赤道上，正午太阳咼度达一年中最大值正午太阳 高度的纬 度变化规 律(如图2. 136)JS斜正午太阳 高度变化 的图示如图2. 1. 3-7，用图示法可以表示不同日期正午太阳高度随纬度的变化 也可以表示不同纬度正午太阳高度的季节变化情况（左）,注意事项正午太阳 高度的计 算及应用23-260 I2fl 22 口F -赤道二分二至日正午木阳斑 度纬度分柑示直图朗1胡21 日 22 U 23 U 220-北极圈-北回阳线一北极点正牛太阳岛度几条重要纬线正午龙阳 莊度时祠分布示益图图 2.1+ 3-7对于正午太阳高度，要注意一些认识上的误区，

25、如热带地区的正午太阳高度总 是比温带地区高；正午太阳高度越大白昼就越长等，都存在片面的方面，应仔细分析。1.正午太阳 高度的计算(1)公式计算法)某地的正午太阳高度 H=90 - |妒3| , 其中H为正午太阳高度，为当地的地理纬度，永远取正值； e为太阳直射点的地理纬度，当地的夏半年取正值，反之取 负值。2、太阳高度的应用(2)纬度差计算法 某地的正午太阳高度 H=90。一该地与 太阳直射点的纬度差。即某地与太阳直射点相差多少纬度， 正午太阳高度就相差多少度。(1 )确定地方时：某地一天中太阳高度最大时，当地的 地方时为12时。由此可以根据地方时的计算方法推算出地 球上其他经线上的地方时。(

26、2)判断日影长短及朝向 正午日影朝向和长短变化：正午日影的朝向取决于太阳 直射点的位置。由于太阳直射点：在南北回归线之间周年 往返移动，正午日影朝向不仅随空间，而且随时间变化而 变化。在北回归线以北地区，正午日影始终朝北。北半球夏至日， 北回归线以北地区正午太阳高度最大，正午日影最短。北 半球冬至日，太阳直射在南回归线上，北半球正午太阳高 度最小，日影最长。在南回归线以南地区，正午的日影始终朝南。北半球冬至 日，南回归线以南地区正午太阳高度最大，正午日影最短。 北半球夏至日，南半球正午太阳高度最小，日影最长。 在南北回归线之间，影子可朝南，也可朝北，且直射时无 影子。一般太阳方位与物影朝向相反

27、，但极点一致，即北极太阳 永远在南，影子也永远朝南；南极则相反。 日出，日落时日影朝向在北半球春秋二分日，全球各地太阳从正东方升起，正西 方落下。因此日出时日影朝西，日落时日影朝东。北半球夏半年，太阳直射北半球，北半球各地昼长于夜， 全球各地（极昼区域除外）太阳从东北升起，西北方落下。 日出时日影朝向西南，日落时日影朝向东南。从春分至夏 至日，随着太阳直射点北移，太阳升起和洛下方向也逐渐 北移；从夏至日至秋分日，太阳直射点南移，太阳的升落 方向也逐渐向南移。北半球冬半年，太阳直射在南半球，北半球各地昼短于 夜，南半球反之。全球各地（极昼区域除外）太阳从东南方 升起，西南方落下，因而日出时日影朝向西北，日落时日影朝向东北。从秋分日至冬至日，随着太阳直射点南移，太阳的升落方向也逐 渐南移）从冬至日至第二年的春分日，太阳直射点北移，太 阳的升落方向也逐渐北移。（3 ）与房间采光关系一般情况下，正午太阳高度角越大，照射到房间面积越小， 即夏季照射面积小，冬季照射面积大（如图2. 1.3-13）。北回归线以北地区，正午太阳光从南窗射入；南回归线以 南的地区，正午太阳光从北窗射入；回归线之间的地区，南窗和北窗均可射入。（4）楼高和楼间距问题随着我国房地产业的迅速发展，越来越多的居民对居住条 件和生活环境要求越来超高，太阳光线能否充足获得是最 近几年普遍关