地球运动的地理意义课件

第四章地球运动的地理意义第八节四季和五带一、太阳回归运动1、太阳回归运动和太阳赤纬的周年变化

第四章地球运动的地理意义第八节四季和五带第四章-地球运动的地理意义课件形成四季和五带的根本原因是黄赤交角。由于黄赤交角，使太阳周年运动表现为对于天赤道的回归运动。回归线：太阳回归运动的南北界线。回归年：太阳回归运动的周期。晨昏线（圈）：分纬线（圈）为昼弧和夜弧二部分，昼弧和夜弧的弧长，决定该地昼长和夜长：每15º折合1小时。形成四季和五带的根本原因是黄赤交角。太阳回归运动定量地表现为太阳赤纬的变化。任何时候，太阳赤纬总是等于太阳直射点纬度。二十四节气按太阳黄经划分，其更重要的区别在于太阳赤纬的不同。太阳赤纬决定昼夜长短和正午太阳高度。太阳回归运动定量地表现为太阳赤纬的变化。任何时候，太阳赤纬总2、太阳回归运动与地球公转根据太阳黄经求知所对应的太阳赤纬： sin=0.4sin太阳回归运动的根本原因，是地球公转的南北分量。2、太阳回归运动与地球公转图1太阳的回归运动图1太阳的回归运动图2黄道面和赤道面图2黄道面和赤道面二、昼夜长短1、昼夜长短概说晨昏线：昼夜两半球之间的分界线。各地昼夜长短，因晨昏圈随太阳直射点的移动而发生变化。二、昼夜长短图3春秋二分：太阳直射赤道，晨昏线等分所有纬线，全球昼夜平分。图4北至日：太阳直射北回归线，北半球各地昼最长，夜最短；北极圈内为极昼。南半球则相反。图3春秋二分：太阳直射赤道，晨昏线等分所有纬线，全球昼夜图5南至日：太阳直射南回归线，南北半球的昼夜长短与北至日相反图5南至日：太阳直射南回归线，南北半球的昼夜长短与北至日相

半昼弧公式

地平圈分太阳周日圈（赤纬圈）为昼弧和夜弧两部分，其中半昼弧长（t）有：

cost=-tantan

式中的和为当地地理纬度和当时的太阳赤纬，皆以北半球为正，南半球为负。此公式表明，决定昼夜长短有两个因素：当地地理纬度和当时的太阳赤纬（即太阳直射点纬度）。前者是空间因素，即地理因素；后者是时间因素，即季节因素。半昼弧公式简言之：昼夜长短因纬度而不同，因季节而变化。昼夜等长条件：t=90°,cost=0,

若：在赤道上终年昼夜等长。在春秋二分时，全球昼夜等长回归线：太阳回归运动的南北界线。昼长夜短条件：，同号（太阳直射半球）昼短夜长条件：，异号（非太阳直射半球）极昼(极夜)条件：=,(=-())简言之：昼夜长短因纬度而不同，因季节而变化。2、昼夜长短的纬度分布全球分极昼，昼长夜短，昼短夜长，极夜四个地带（两分除外）。为正值，全球昼长向北递增；为负值，向南递增。的绝对值愈大，极昼（夜）地带愈大。2、昼夜长短的纬度分布3、昼夜长短的季节变化二分时，全球昼夜平分，均为12小时；二至时，昼夜长短极端；各地全年平均昼长相等，皆为12小时。4、昼夜长短的其他因素太阳视半径大气折光作用眼高差3、昼夜长短的季节变化图6极昼（夜）区的季节变化

此图表示南北两半球极昼（夜）区的季节性扩大和缩小。图中每个圆面分上下两半，分别表示北极和南极地区。三个同心圆分别表示6634

，6944和7828的三条纬线。图6极昼（夜）区的季节变化5、晨昏蒙影按晨光始和昏影终的太阳“低度”标准分三级。民用：6航海：12天文：18纬度愈高，持续时间愈长。高纬度（高于48.5）夏至日，昏影未终，晨光已始，叫“白夜”。5、晨昏蒙影三、太阳高度1、太阳高度概说任意时刻太阳高度（h）包含三个因素：太阳赤纬（周年变化因素）当地纬度（分布因素）当地太阳时角t（周日变化因素）由余弦公式可得：sinh=sinsin+coscoscost三、太阳高度

正午太阳高度（H）正午太阳时刻，t=0,cost=1,消去周日变化因素，公式便简化为：

sinH=sinsin+coscos

按复合角公式有：

cos(－)＝coscos+sinsin

于是便有：

sinH=cos(－)=sin[90－(－)]

H＝90－＋（式中以夏半年为正，冬半年为负）正午太阳高度（H）正午太阳高度因纬度而不同，因季节而变化；式中的(90－)可看作上点高度。注意北半球H以南点为起点（南半球反之）；当=时，H=90，只有南北回归线之间，才可能达到90的太阳高度；南北回归线之间（不包括南北回归线），当>时，H>90；极圈内冬半年，若>90－，H<0。正午太阳高度因纬度而不同，因季节而变化；2、正午太阳高度的纬度分布

H=(90+)－

(90+)为赤道上不同季节的正午太阳高度，其他各地随纬度递减，是对(90+)的纬度订正。3、正午太阳高度的季节变化

H=(90－)+

(90－)为二分时的正午太阳高度，即全年的平均值；是对(90－)的季节订正。各自半球的夏半年取正值，冬半年为负值。2、正午太阳高度的纬度分布0°23°26´N23°26´S66°34´N66°34´S90°´N90°´S图7正午太阳高度的分布规律夏至日

二分日

冬至日0°23°26´N23°26´S66°34´N66°34´S四、地球上的四季四季的性质半球性现象：昼夜长短和正午太阳高度角是半球性的，季节变化的主要因素；全球性现象：日地距离的变化（影响很小）；首先是天文现象，然后是气候现象。四、地球上的四季图8季节的天文因素：昼夜长短和正午太阳高度的变化图8季节的天文因素：昼夜长短和正午太阳高度的变化太阳直射点的移动和四季的递变太阳直射点在南北半球的移动：两半球冬夏半年相互替代；太阳直射点向北或向南移动，两半球的昼夜长短和正午太阳高度角变化相互倒转；太阳直射点向赤道移动，昼夜长短和的正午太阳高度角趋向齐平，极昼和极夜地区缩小；太阳直射点向回归线移动，则反之。太阳直射点的移动和四季的递变天文学上四季的划分我国强调天文特征，以四立（立春、立夏、立秋、立冬）为四季的起止，以二分二至为四仲；天文学上四季的划分第四章-地球运动的地理意义课件天文学上四季的划分我国强调天文特征，以四立（立春、立夏、立秋、立冬）为四季的起止，以二分二至为四仲；西方侧重气候季节，以二分二至作为四季的起点。天文学上四季的划分图10四季的划分图10四季的划分天文学上四季的划分我国强调天文特征，以四立（立春、立夏、立秋、立冬）为四季的起止，以二分二至为四仲；西方侧重气候季节，以二分二至作为四季的起点。要使四季划分反映地球的气候特征，必须采用气候本身的标准：

候（每5日）平均气温为标准，高于22℃为夏季，低于10℃为冬季，介于两者之间的为春秋季。天文学上四季的划分五、地球上的五带五带的性质季节带：具体的季节因地而异；天文带：按有无直射阳光和有无极昼、极夜现象；纬度带：不考虑海陆、大陆东西岸和地形的影响，也不考虑具体气象条件。

总之，以纬度为唯一标准。五、地球上的五带五带的划分南北回归线划分热带和温带（有无90H）；南北极圈划分寒带和温带（有无极昼极夜）。五带的划分图11五带的划分图11五带的划分第九节历法一、历法概说1、计量时间单位(年、月、日）回归年：季节变化的周期（365.2422日）；朔望月：月相盈亏的周期（29.5306日）；太阳日：昼夜交替的周期（24小时）。历法：方便协调年、月、日三种时间的方法。第九节历法一、历法概说一、历法概说2、观象授时—历法起源历法首先是为农业服务的，观察自然现象推定农事季节—观象授时。地象授时：“野人无历日，鸟啼知四时”

布谷鸟—春天—插秧；

野菊花—秋天—种麦……一、历法概说一、历法概说2、观象授时—历法起源天象授时：斗柄授时、中星授时、晷影授时

斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬一、历法概说3、历法及其分类历法：推算年、月、日的时间长度，协调它们的关系，制定一定的时间序列法则，即安排年月日的法则。

年：以地球公转为依据、四季变化的周期（回归年）。

月：以月球公转为依据、月相变化的周期(朔望月)。

日：以地球自转为依据、昼夜交替的周期(太阳日）。

这是三种完全独立的运动，没有简单的通约关系，是基本单位不能分割，这种整日数的年和月为历年、历月。。3、历法及其分类3、历法及其分类历月有大月、小月之分；历年有平年、闰年之别；原则上：历月应力求等于朔望月，历年应力求等于回归年。3、历法及其分类3、历法及其分类历法一般分为三类：太阴历：侧重协调朔望月和历月的关系；太阳历：侧重协调回归年和历年的关系；阴阳历：侧重阴历兼顾阳历。3、历法及其分类二、阴历编历原则平均历月＝朔望月；平均历年＝朔望月×12。优点：每一日代表一定的月相。缺点：12个朔望月是354.3672日，比回归年短10.8750日。由于这一差值，阴历的月序没有季节意义，不能满足农业生产的需要。二、阴历回历（伊斯兰历）朔望月长度＝29.5306日；其中的29.5日为平均历月（逢单大月30日，逢双小月29日，大小相间）；按尾数0.0306日，定出30年11闰；（0.0306日×12×30＝11.016日）；在30年的第2、5、7、10、13、16、18、21、24、26、29年为闰年，闰日加在闰年的最后一天。回历（伊斯兰历）回历（伊斯兰历）

平年354日，闰年355日，比回归年短10.8756日；约17年就会出现月序与季节倒置的现象。目前只有少数伊斯兰国家和地区在宗教节日上使用。回历年是太阴年，与季节变化失调。另设太阳年:平年365日，闰年366日，128年31闰，十分接近回归年。回历（伊斯兰历）三大节日：开斋节

伊斯兰教历9月为斋月，在这个月里，穆斯林教徒每天日出不食，日落而餐，每天去清真寺礼拜5次，称为“闭斋”。教历9月29日或30日晚，在看到新月的第2天即为“开斋节”，这一天穆斯林们都会身着盛装，聚集在清真寺参加聚礼，互送油香，共庆佳节。三大节日：开斋节伊斯兰教历9月为斋月，在这个月三大节日：开斋节

在新疆称肉孜节。穆斯林在教历9月内斋戒。在斋月，每天从日出至日落要禁食。斋月最后一天寻看新月，见月的次日即行开斋，为开斋节。未见月牙，则顺延，但不得超过3天。《古兰经》：“它们的肉和血绝达不到真主，而你们的虔诚可能达到他”三大节日：开斋节在新疆称肉孜节。穆斯林在教历三大节日：圣纪节

穆罕默德公元570年9月23日诞生，632年9月23日逝世，他的诞生和逝世是同月同日。因此，圣纪也叫圣忌，这天为伊斯兰教历3月12日。三大节日：圣纪节穆罕默德公元570年9月23日诞三大节日：宰牲节

又名古尔邦节，在中国，是穆斯林最大的节日，在教历12月10日。据传，易卜拉欣受安拉“启示”，命他杀儿献祭，以考验他对安拉的忠诚。当易卜拉欣遵命执行时，安拉又命以羊代替，遂产生宰牲节。穆斯林每逢此日举行会礼，互相拜会，并宰杀牛、羊、骆驼，互相馈赠以示纪念。三大节日：宰牲节又名古尔邦节，在中国，是穆斯林最大的三、阴阳历阴历成分：历月体现月相循环以朔望安排大小月。阳历成分：以回归年相当的朔望月数安排平年闰年，平均历年接近回归年。三、阴阳历三、阴阳历编历原则平均历月＝朔望月（与阴历同）；平均历年＝12.3683朔望月＝回归年；通过闰月协调历年和回归年：19年7闰。（19回归年×365.2422＝6939.6018日）（235朔望月×29.53056=6939.6910日）三、阴阳历四、中国旧历（夏历或农历）具有阴阳历的共同特点：力求平均历月等于朔望月，平均历年等于回归年。与众不同的特点：二十四气与阴阳历并行使用：阴阳历用于日常记事，二十四气安排农事进程。四、中国旧历（夏历或农历）第四章-地球运动的地理意义课件二十四节气：农历中表示太阳位置的特殊方法。二十四节气：农历中表示太阳位置的特殊方法。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。每月两节不变更，最多不差一两天。上半年来六、廿一，下半年来八、廿三。

二十四节气歌春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连。与众不同的特点：日序与月序强调逐年逐月推算：

以月相定日序：以合朔为初一，以两朔间隔日数定大小月；

与众不同的特点：

以中气定月序：据所含中气定月序，无中气为闰月。以中气定月序：据所含中气定月序，无中气为闰月。从上表可知，闰四，五，六月特别多，闰九，十月特别少，尤其是没有闰十一，十二月和正月。闰年闰月闰年闰月闰年闰月1949闰七月1974闰四月1998闰五月1952闰五月1976闰八月2001闰四月1955闰三月1979闰六月2004闰二月1957闰八月1982闰四月2006闰七月1960闰六月1984闰十月2009闰五月1963闰四月1987闰六月2012闰四月1966闰三月1990闰五月2014闰九月1968闰七月1993闰三月2017闰六月1971闰五月1995闰八月2020闰四月公元1949---2020年农历闰月表从上表可知，闰四，五，六月特别多，闰九，十“一年两头春”与“年内无立春”

在民间，不少人尤其是老年人常常认为没有立春的农历年份是“盲年”“寡妇年”（2010年），不适合结婚。而“双春”年（2012年）则是难得的好年景，不仅适合嫁娶生子，就是这一年长出来的庄稼都更金贵。

节气的日期在阳历中是相对固定的，如立春总是在阳历的2月3日至5日之间。但在农历中，节气的日期却不大好确定，再以立春为例，它可在上一年的农历12月15日至正月15日。因而会出现“一年两头春”与“年内无立春”的现象。“一年两头春”与“年内无立春”在民间，不少人尤干支纪法——我国历法的重要创造序号01234567891011天干甲乙丙丁戊己庚辛壬癸地支子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥

天干和地支按顺序搭配，共60个顺序又称“六十花甲子”，周而复始，循环使用。用来纪年、纪月、纪日、纪时。人出生时的年、月、日、时4组干支就是所谓的“生辰八字”。

从已知的公历年份计算干支纪年：年份数减4，除以10的余数是天干，除以12的余数是地支。干支纪法——我国历法的重要创造序号0123456789101第四章-地球运动的地理意义课件第四章-地球运动的地理意义课件优点：把两个天赐的周期都应用了，平均历月是月球公转周期，平均历年是地球公转周期。长期使用，对日、地、月三者的关系就不会生疏，看到月份，就可知道在这一年中月球已绕地球转了几圈，看到日期就可知道月相。缺点：平年与闰年有一个月的差值，日期与季节的对应关系有一个月的错动。当设置了二十四个节气，时令是可以掌握的。优点：把两个天赐的周期都应用了，平均历月是月球公转周期，平均五、阳历编历原则平均历年＝回归年，平年365日，舍去尾数0.2422日，积4年后满1日置闰年366日；平均历月＝回归年/12，平均历月为30.4368日，一年有5个大月7个小月，大月为31日，小月为30日。每一历日，都有大致不变的太阳黄经和确切的季节意义，体现了太阳的周年运动和季节轮回。五、阳历六、公历：从儒略历到格里历

公历（格里高利历）的前身是儒略历，是罗马的儒略·凯撒于公元前46年仿照古埃及历法制定的。儒略·

恺撒大帝六、公历：从儒略历到格里历儒略·恺撒大帝儒略历（公元前46年，仿古埃及历法）定义：以回归年为基础,回归年=365.2422日平年365日，闰年366天规定：每年12个月，大月31天（单）、小月30天（双）、2月平年29天。置闰：每隔三年一闰，闰年366天，加在2月。儒略历（公元前46年，仿古埃及历法）儒略历（公元前46年，仿古埃及历法）平均历年长：365.25日回归年长：365.2422日,400年差3天。年首：每年冬至后第十天。儒略.凯撒于公元前45年逝世，掌权的僧侣把“每隔三年一闰”误解为“每三年一闰”。这样在短短的36年，就多了3个闰年。儒略历（公元前46年，仿古埃及历法）奥古斯都历公元前9年,奥古斯都对历法又一次改革。从公元前9年到公元3年不再闰年，把多闰的3年扣回。奥古斯都历改正了被搞错的置闰制度，自公元4年起，4年1闰；8月按照创历者的名字定名为奥古斯都（大）月；9月以后逢单为小月，逢双为大月；6个大月改为7个大月；8月大月造成了1个额外超出日从二月中扣去二月平年为28日，闰年为29日。奥古斯都历改正了被搞错的置闰制度，自公元4年起，4年1闰；奥古斯都历罗马教皇格里高利十三世对历法又作了一次重大改革，定形为今天的公历。公元1582年：测得太阳3月11日过春分点，比规定的3月21日提早10天，历日与天象不符，必对历法进行修正。规定：1582年10月4日的第二天为10月15日，在历史上留下10日空白，使第二年春分又回到3月21日。格里历：罗马教皇修改的儒略历罗马教皇格里高利十三世对历法又作了一次重大改革，定形为今天的改为400年97闰：凡是年数可被四整除的为闰年，世纪年要被400整除才是闰年。当今格里历（新历）与儒略历旧历的差值增为13日，故十月革命由旧历10月25日改为11月7日；平均历年精度362.2425日，与回归年差0.0003日，

3300年才差一天，是一种较为完美的历法。格里历：罗马教皇修改的儒略历改为400年97闰：凡是年数可被四整除的为闰年，世纪年要被4

公元（AnnoDomini)公元开始实行于公元532年，狄奥尼西宣称基督于532年前出生。次年为公元533年。532年=28*19年=7*4*19年

28年后有同样的星期序数。19年是阴阳调和的周期，有相同的月相。公元（AnnoDomini)现行公历的纪元，是从“耶稣降生”的那年算起的。

现行公历的纪元，是从“耶稣降生”的那年算起的。星期的概念

体现不同民族文化的奇特结合。人类命运受星辰影响最初来自巴比伦，他们认为：日、月、火、水、木、金、土星逐日轮流主管天上的事务，人们逐日轮流祭拜，七天一循环，慢慢就形成了星期。我国古代把日、月和五星称为七曜，为日曜日、月曜日、火曜日、水曜日、木曜日、金曜日、土曜日，后来就称星期几。星期的概念体现不同民族文化的奇特结合。岁首缺乏天文意义；历月长短不齐；大小月参差。与月相变化天关，白白浪费了天赐的月相变化周期。公历的缺陷：岁首缺乏天文意义；公历的缺陷：自1910年起国际上就开展关于改历问题的讨论，国际组织收到了147多个改历方案，其中引人注意的有“世界历”

。分一年为四季，每季一大两小，每季共91天；剩余一天没有月份和星期，为年终假日。闰年多一天安排在6月末，闰年假日。

改历方案自1910年起国际上就开展关于改历问题的讨论，国际组织收到了第十节时间一、时间和时间单位1、时间时刻，指时间的迟早；时段，指时间的长短；物理时刻，时刻的迟早程度；钟表时刻，物理时刻的表达形式。时间单位秒平太阳秒（平太阳日长度的1/86400）；1个原子秒（铯原子跃迁振荡9192631770次所需的时间）。第十节时间二、钟表时刻与量时天体1、恒星时与太阳时“量时”天体：春分点和太阳。春分点时角表示恒星时：春分点时角周日变化均匀；春分点时角在任何时候都等于上中天恒星的赤经，为恒星时的测定提供方便；太阳时角用来度量太阳时：因为太阳周日运动是昼夜交替的直接原因。二、钟表时刻与量时天体两种时间系统在时刻与天体时角关系上的不同恒星时同春分点时角一致（时角即时刻），太阳时刻与太阳时角有12时的差值。恒星时＝春分点的时角太阳时＝太阳时角＋12时春分点是天球上的定点，其赤经为0时，太阳在天球上有周年运动，方向向东赤经逐日递增。两种时间系统在时刻与天体时角关系上的不同

图13恒星时与视太阳时的换算关系因此有换算关系：恒星时=太阳时+太阳赤经－12时太阳时=恒星时－太阳赤经+12时图13恒星时与视太阳时的换算关系因此有换算关系：2、真太阳时、平太阳时两个太阳，两条路线：真太阳（视太阳）：沿黄道运行，非均匀；平太阳：沿天赤道运行，均匀；太阳时有真太阳时（视时）和平太阳时（平时）。两种速度：视时是非均匀流逝的时间，但可以实测；平时是均匀流逝的时间，但只能根据恒星时或视时进行推算。2、真太阳时、平太阳时时差视时与平时之差同一周期：都是恒星年，“殊途同归”。于是：视太阳和平太阳存在赤经差或时角差，也即视时与平时的时刻差，叫做时差。

时差＝视时－平时时差视时与平时之差图14时差的定义图14时差的定义时差的周年变化：有正有负，可大可小是视太阳日长度的周年变化的结果（原因）；用视午和平午的比较来说明（方法）；视太阳在平太阳之西，视时>平时，时差>0

视太阳在平太阳之东，视时<平时，时差<0（规律）；极值是差值的累计。（结果）。极大值＋16.4分；极小值－14.4分时差的周年变化：有正有负，可大可小图15时差的符号图中以平午时的情况为例，以视太阳与平太阳的东西相位位置，表示当时时差的正负图15时差的符号图16时差的周年变化视太阳日长度4次平均值的日期，分别是时差的二次极大值和极小值出现的日期。纵坐标左侧对应视太阳日长度的变化（秒）；右侧是时差的变化（分）。图16时差的周年变化恒星时、视时和平时的联系视时＝恒星时－太阳赤经＋12时；恒星时＝视时＋太阳赤经－12时；视时＝平时＋时差；平时＝视时－时差；平时＝（恒星时－太阳赤经＋12时）－时差；恒星时＝（平时＋时差）＋太阳赤经－12时。恒星时、视时和平时的联系图17视太阳时与平太阳时的换算关系图18恒星时与平太阳时的换算关系图17视太阳时与平太阳时的换算关系图18恒星时与平太阳时三、钟表时刻与地方经度地方时按本地经度测定的时刻；任何二地的时刻差，等于其经度差；较东地点时刻较快；格林尼治时间。标准时（属平太阳时范畴）划分标准时区，确立标准钟点；设置日界线，避免日期混乱。三、钟表时刻与地方经度区时理论标准时：按经度分全球为24个时区，每区跨经度15º，每一时区的东西界线距各自中央经线为7.5º

；以标准经度的地方平时为全区统一的标准时；区时之差，等于时区数之差。区时理论标准时：法定时区时的变通：西方许多国家采用其东邻时区的标准时（比理论时区快1小时）；亚洲南部某些国家根据本国所跨的经度范围，采用半时区的标准时；澳大利亚西部和东部分别采用东8和东10区标准时，中部却采用＋9.5区的标准时；尼泊尔任意“确定”标准时。法定时区时的变通：图19世界时区图图19世界时区图我国目前是单一的法定时区，全国使用唯一的法定时，即“北京时间”；北京时间，并非北京的地方平时，而是120ºE的地方平时；夏令时：夏季来临时，时针拨快1小时，秋季来临时，时针拨回1小时。我国目前是单一的法定时区，全国使用唯一的法定时，即“北京时间国际日期变更线（日界线）和日期进退在环球航行和时间推算中发生日期混乱；日界线西侧的东12区是全球的“最东”（最早）时区，线东侧的西12区是全球的“最西”（最迟）时区；日界线的东西二侧，钟点相同，日期相差1日，西侧（东12区）比东侧（西12区）超前1日。国际日期变更线（日界线）和日期进退向东过日界线，退1日；向西过日界线，进1日；日界线的偏离（为避开陆地和岛屿）。四、地球上的日期向东过日界线，退1日；向西过日界线，进1日；图20时区和国际日期变更线图20时区和国际日期变更线五、从世界时到协调世界时世界时（UT）：以地球自转为基础，未摆脱地球自转不均匀对时间的影响；历书时（ET）：以地球公转为基准，以历书秒为单位，但精度不高。协调世界时（UTC）：采用原子时的均匀秒长。时刻上尽可能接近世界时；闰秒（跳秒）：协调世界时的秒长严格等于原子秒；协调世界时与世界时的差值，始终保持在±0.9秒内。超出这个限度，在协调世界时中插入一个跳秒，既对原子时的差值跳过1秒。协调世界时的时刻始终接近世界时。五、从世界时到协调世界时第四章地球运动的地理意义第八节四季和五带一、太阳回归运动1、太阳回归运动和太阳赤纬的周年变化

第四章地球运动的地理意义第八节四季和五带第四章-地球运动的地理意义课件形成四季和五带的根本原因是黄赤交角。由于黄赤交角，使太阳周年运动表现为对于天赤道的回归运动。回归线：太阳回归运动的南北界线。回归年：太阳回归运动的周期。晨昏线（圈）：分纬线（圈）为昼弧和夜弧二部分，昼弧和夜弧的弧长，决定该地昼长和夜长：每15º折合1小时。形成四季和五带的根本原因是黄赤交角。太阳回归运动定量地表现为太阳赤纬的变化。任何时候，太阳赤纬总是等于太阳直射点纬度。二十四节气按太阳黄经划分，其更重要的区别在于太阳赤纬的不同。太阳赤纬决定昼夜长短和正午太阳高度。太阳回归运动定量地表现为太阳赤纬的变化。任何时候，太阳赤纬总2、太阳回归运动与地球公转根据太阳黄经求知所对应的太阳赤纬： sin=0.4sin太阳回归运动的根本原因，是地球公转的南北分量。2、太阳回归运动与地球公转图1太阳的回归运动图1太阳的回归运动图2黄道面和赤道面图2黄道面和赤道面二、昼夜长短1、昼夜长短概说晨昏线：昼夜两半球之间的分界线。各地昼夜长短，因晨昏圈随太阳直射点的移动而发生变化。二、昼夜长短图3春秋二分：太阳直射赤道，晨昏线等分所有纬线，全球昼夜平分。图4北至日：太阳直射北回归线，北半球各地昼最长，夜最短；北极圈内为极昼。南半球则相反。图3春秋二分：太阳直射赤道，晨昏线等分所有纬线，全球昼夜图5南至日：太阳直射南回归线，南北半球的昼夜长短与北至日相反图5南至日：太阳直射南回归线，南北半球的昼夜长短与北至日相

半昼弧公式

地平圈分太阳周日圈（赤纬圈）为昼弧和夜弧两部分，其中半昼弧长（t）有：

cost=-tantan

式中的和为当地地理纬度和当时的太阳赤纬，皆以北半球为正，南半球为负。此公式表明，决定昼夜长短有两个因素：当地地理纬度和当时的太阳赤纬（即太阳直射点纬度）。前者是空间因素，即地理因素；后者是时间因素，即季节因素。半昼弧公式简言之：昼夜长短因纬度而不同，因季节而变化。昼夜等长条件：t=90°,cost=0,

若：在赤道上终年昼夜等长。在春秋二分时，全球昼夜等长回归线：太阳回归运动的南北界线。昼长夜短条件：，同号（太阳直射半球）昼短夜长条件：，异号（非太阳直射半球）极昼(极夜)条件：=,(=-())简言之：昼夜长短因纬度而不同，因季节而变化。2、昼夜长短的纬度分布全球分极昼，昼长夜短，昼短夜长，极夜四个地带（两分除外）。为正值，全球昼长向北递增；为负值，向南递增。的绝对值愈大，极昼（夜）地带愈大。2、昼夜长短的纬度分布3、昼夜长短的季节变化二分时，全球昼夜平分，均为12小时；二至时，昼夜长短极端；各地全年平均昼长相等，皆为12小时。4、昼夜长短的其他因素太阳视半径大气折光作用眼高差3、昼夜长短的季节变化图6极昼（夜）区的季节变化

此图表示南北两半球极昼（夜）区的季节性扩大和缩小。图中每个圆面分上下两半，分别表示北极和南极地区。三个同心圆分别表示6634

，6944和7828的三条纬线。图6极昼（夜）区的季节变化5、晨昏蒙影按晨光始和昏影终的太阳“低度”标准分三级。民用：6航海：12天文：18纬度愈高，持续时间愈长。高纬度（高于48.5）夏至日，昏影未终，晨光已始，叫“白夜”。5、晨昏蒙影三、太阳高度1、太阳高度概说任意时刻太阳高度（h）包含三个因素：太阳赤纬（周年变化因素）当地纬度（分布因素）当地太阳时角t（周日变化因素）由余弦公式可得：sinh=sinsin+coscoscost三、太阳高度

正午太阳高度（H）正午太阳时刻，t=0,cost=1,消去周日变化因素，公式便简化为：

sinH=sinsin+coscos

按复合角公式有：

cos(－)＝coscos+sinsin

于是便有：

sinH=cos(－)=sin[90－(－)]

H＝90－＋（式中以夏半年为正，冬半年为负）正午太阳高度（H）正午太阳高度因纬度而不同，因季节而变化；式中的(90－)可看作上点高度。注意北半球H以南点为起点（南半球反之）；当=时，H=90，只有南北回归线之间，才可能达到90的太阳高度；南北回归线之间（不包括南北回归线），当>时，H>90；极圈内冬半年，若>90－，H<0。正午太阳高度因纬度而不同，因季节而变化；2、正午太阳高度的纬度分布

H=(90+)－

(90+)为赤道上不同季节的正午太阳高度，其他各地随纬度递减，是对(90+)的纬度订正。3、正午太阳高度的季节变化

H=(90－)+

(90－)为二分时的正午太阳高度，即全年的平均值；是对(90－)的季节订正。各自半球的夏半年取正值，冬半年为负值。2、正午太阳高度的纬度分布0°23°26´N23°26´S66°34´N66°34´S90°´N90°´S图7正午太阳高度的分布规律夏至日

二分日

冬至日0°23°26´N23°26´S66°34´N66°34´S四、地球上的四季四季的性质半球性现象：昼夜长短和正午太阳高度角是半球性的，季节变化的主要因素；全球性现象：日地距离的变化（影响很小）；首先是天文现象，然后是气候现象。四、地球上的四季图8季节的天文因素：昼夜长短和正午太阳高度的变化图8季节的天文因素：昼夜长短和正午太阳高度的变化太阳直射点的移动和四季的递变太阳直射点在南北半球的移动：两半球冬夏半年相互替代；太阳直射点向北或向南移动，两半球的昼夜长短和正午太阳高度角变化相互倒转；太阳直射点向赤道移动，昼夜长短和的正午太阳高度角趋向齐平，极昼和极夜地区缩小；太阳直射点向回归线移动，则反之。太阳直射点的移动和四季的递变天文学上四季的划分我国强调天文特征，以四立（立春、立夏、立秋、立冬）为四季的起止，以二分二至为四仲；天文学上四季的划分第四章-地球运动的地理意义课件天文学上四季的划分我国强调天文特征，以四立（立春、立夏、立秋、立冬）为四季的起止，以二分二至为四仲；西方侧重气候季节，以二分二至作为四季的起点。天文学上四季的划分图10四季的划分图10四季的划分天文学上四季的划分我国强调天文特征，以四立（立春、立夏、立秋、立冬）为四季的起止，以二分二至为四仲；西方侧重气候季节，以二分二至作为四季的起点。要使四季划分反映地球的气候特征，必须采用气候本身的标准：

候（每5日）平均气温为标准，高于22℃为夏季，低于10℃为冬季，介于两者之间的为春秋季。天文学上四季的划分五、地球上的五带五带的性质季节带：具体的季节因地而异；天文带：按有无直射阳光和有无极昼、极夜现象；纬度带：不考虑海陆、大陆东西岸和地形的影响，也不考虑具体气象条件。

总之，以纬度为唯一标准。五、地球上的五带五带的划分南北回归线划分热带和温带（有无90H）；南北极圈划分寒带和温带（有无极昼极夜）。五带的划分图11五带的划分图11五带的划分第九节历法一、历法概说1、计量时间单位(年、月、日）回归年：季节变化的周期（365.2422日）；朔望月：月相盈亏的周期（29.5306日）；太阳日：昼夜交替的周期（24小时）。历法：方便协调年、月、日三种时间的方法。第九节历法一、历法概说一、历法概说2、观象授时—历法起源历法首先是为农业服务的，观察自然现象推定农事季节—观象授时。地象授时：“野人无历日，鸟啼知四时”

布谷鸟—春天—插秧；

野菊花—秋天—种麦……一、历法概说一、历法概说2、观象授时—历法起源天象授时：斗柄授时、中星授时、晷影授时

斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬一、历法概说3、历法及其分类历法：推算年、月、日的时间长度，协调它们的关系，制定一定的时间序列法则，即安排年月日的法则。

年：以地球公转为依据、四季变化的周期（回归年）。

月：以月球公转为依据、月相变化的周期(朔望月)。

日：以地球自转为依据、昼夜交替的周期(太阳日）。

这是三种完全独立的运动，没有简单的通约关系，是基本单位不能分割，这种整日数的年和月为历年、历月。。3、历法及其分类3、历法及其分类历月有大月、小月之分；历年有平年、闰年之别；原则上：历月应力求等于朔望月，历年应力求等于回归年。3、历法及其分类3、历法及其分类历法一般分为三类：太阴历：侧重协调朔望月和历月的关系；太阳历：侧重协调回归年和历年的关系；阴阳历：侧重阴历兼顾阳历。3、历法及其分类二、阴历编历原则平均历月＝朔望月；平均历年＝朔望月×12。优点：每一日代表一定的月相。缺点：12个朔望月是354.3672日，比回归年短10.8750日。由于这一差值，阴历的月序没有季节意义，不能满足农业生产的需要。二、阴历回历（伊斯兰历）朔望月长度＝29.5306日；其中的29.5日为平均历月（逢单大月30日，逢双小月29日，大小相间）；按尾数0.0306日，定出30年11闰；（0.0306日×12×30＝11.016日）；在30年的第2、5、7、10、13、16、18、21、24、26、29年为闰年，闰日加在闰年的最后一天。回历（伊斯兰历）回历（伊斯兰历）

平年354日，闰年355日，比回归年短10.8756日；约17年就会出现月序与季节倒置的现象。目前只有少数伊斯兰国家和地区在宗教节日上使用。回历年是太阴年，与季节变化失调。另设太阳年:平年365日，闰年366日，128年31闰，十分接近回归年。回历（伊斯兰历）三大节日：开斋节

伊斯兰教历9月为斋月，在这个月里，穆斯林教徒每天日出不食，日落而餐，每天去清真寺礼拜5次，称为“闭斋”。教历9月29日或30日晚，在看到新月的第2天即为“开斋节”，这一天穆斯林们都会身着盛装，聚集在清真寺参加聚礼，互送油香，共庆佳节。三大节日：开斋节伊斯兰教历9月为斋月，在这个月三大节日：开斋节

在新疆称肉孜节。穆斯林在教历9月内斋戒。在斋月，每天从日出至日落要禁食。斋月最后一天寻看新月，见月的次日即行开斋，为开斋节。未见月牙，则顺延，但不得超过3天。《古兰经》：“它们的肉和血绝达不到真主，而你们的虔诚可能达到他”三大节日：开斋节在新疆称肉孜节。穆斯林在教历三大节日：圣纪节

穆罕默德公元570年9月23日诞生，632年9月23日逝世，他的诞生和逝世是同月同日。因此，圣纪也叫圣忌，这天为伊斯兰教历3月12日。三大节日：圣纪节穆罕默德公元570年9月23日诞三大节日：宰牲节

又名古尔邦节，在中国，是穆斯林最大的节日，在教历12月10日。据传，易卜拉欣受安拉“启示”，命他杀儿献祭，以考验他对安拉的忠诚。当易卜拉欣遵命执行时，安拉又命以羊代替，遂产生宰牲节。穆斯林每逢此日举行会礼，互相拜会，并宰杀牛、羊、骆驼，互相馈赠以示纪念。三大节日：宰牲节又名古尔邦节，在中国，是穆斯林最大的三、阴阳历阴历成分：历月体现月相循环以朔望安排大小月。阳历成分：以回归年相当的朔望月数安排平年闰年，平均历年接近回归年。三、阴阳历三、阴阳历编历原则平均历月＝朔望月（与阴历同）；平均历年＝12.3683朔望月＝回归年；通过闰月协调历年和回归年：19年7闰。（19回归年×365.2422＝6939.6018日）（235朔望月×29.53056=6939.6910日）三、阴阳历四、中国旧历（夏历或农历）具有阴阳历的共同特点：力求平均历月等于朔望月，平均历年等于回归年。与众不同的特点：二十四气与阴阳历并行使用：阴阳历用于日常记事，二十四气安排农事进程。四、中国旧历（夏历或农历）第四章-地球运动的地理意义课件二十四节气：农历中表示太阳位置的特殊方法。二十四节气：农历中表示太阳位置的特殊方法。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。每月两节不变更，最多不差一两天。上半年来六、廿一，下半年来八、廿三。

二十四节气歌春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连。与众不同的特点：日序与月序强调逐年逐月推算：

以月相定日序：以合朔为初一，以两朔间隔日数定大小月；

与众不同的特点：

以中气定月序：据所含中气定月序，无中气为闰月。以中气定月序：据所含中气定月序，无中气为闰月。从上表可知，闰四，五，六月特别多，闰九，十月特别少，尤其是没有闰十一，十二月和正月。闰年闰月闰年闰月闰年闰月1949闰七月1974闰四月1998闰五月1952闰五月1976闰八月2001闰四月1955闰三月1979闰六月2004闰二月1957闰八月1982闰四月2006闰七月1960闰六月1984闰十月2009闰五月1963闰四月1987闰六月2012闰四月1966闰三月1990闰五月2014闰九月1968闰七月1993闰三月2017闰六月1971闰五月1995闰八月2020闰四月公元1949---2020年农历闰月表从上表可知，闰四，五，六月特别多，闰九，十“一年两头春”与“年内无立春”

在民间，不少人尤其是老年人常常认为没有立春的农历年份是“盲年”“寡妇年”（2010年），不适合结婚。而“双春”年（2012年）则是难得的好年景，不仅适合嫁娶生子，就是这一年长出来的庄稼都更金贵。

节气的日期在阳历中是相对固定的，如立春总是在阳历的2月3日至5日之间。但在农历中，节气的日期却不大好确定，再以立春为例，它可在上一年的农历12月15日至正月15日。因而会出现“一年两头春”与“年内无立春”的现象。“一年两头春”与“年内无立春”在民间，不少人尤干支纪法——我国历法的重要创造序号01234567891011天干甲乙丙丁戊己庚辛壬癸地支子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥

天干和地支按顺序搭配，共60个顺序又称“六十花甲子”，周而复始，循环使用。用来纪年、纪月、纪日、纪时。人出生时的年、月、日、时4组干支就是所谓的“生辰八字”。

从已知的公历年份计算干支纪年：年份数减4，除以10的余数是天干，除以12的余数是地支。干支纪法——我国历法的重要创造序号0123456789101第四章-地球运动的地理意义课件第四章-地球运动的地理意义课件优点：把两个天赐的周期都应用了，平均历月是月球公转周期，平均历年是地球公转周期。长期使用，对日、地、月三者的关系就不会生疏，看到月份，就可知道在这一年中月球已绕地球转了几圈，看到日期就可知道月相。缺点：平年与闰年有一个月的差值，日期与季节的对应关系有一个月的错动。当设置了二十四个节气，时令是可以掌握的。优点：把两个天赐的周期都应用了，平均历月是月球公转周期，平均五、阳历编历原则平均历年＝回归年，平年365日，舍去尾数0.2422日，积4年后满1日置闰年366日；平均历月＝回归年/12，平均历月为30.4368日，一年有5个大月7个小月，大月为31日，小月为30日。每一历日，都有大致不变的太阳黄经和确切的季节意义，体现了太阳的周年运动和季节轮回。五、阳历六、公历：从儒略历到格里历

公历（格里高利历）的前身是儒略历，是罗马的儒略·凯撒于公元前46年仿照古埃及历法制定的。儒略·

恺撒大帝六、公历：从儒略历到格里历儒略·恺撒大帝儒略历（公元前46年，仿古埃及历法）定义：以回归年为基础,回归年=365.2422日平年365日，闰年366天规定：每年12个月，大月31天（单）、小月30天（双）、2月平年29天。置闰：每隔三年一闰，闰年366天，加在2月。儒略历（公元前46年，仿古埃及历法）儒略历（公元前46年，仿古埃及历法）平均历年长：365.25日回归年长：365.2422日,400年差3天。年首：每年冬至后第十天。儒略.凯撒于公元前45年逝世，掌权的僧侣把“每隔三年一闰”误解为“每三年一闰”。这样在短短的36年，就多了3个闰年。儒略历（公元前46年，仿古埃及历法）奥古斯都历公元前9年,奥古斯都对历法又一次改革。从公元前9年到公元3年不再闰年，把多闰的3年扣回。奥古斯都历改正了被搞错的置闰制度，自公元4年起，4年1闰；8月按照创历者的名字定名为奥古斯都（大）月；9月以后逢单为小月，逢双为大月；6个大月改为7个大月；8月大月造成了1个额外超出日从二月中扣去二月平年为28日，闰年为29日。奥古斯都历改正了被搞错的置闰制度，自公元4年起，4年1闰；奥古斯都历罗马教皇格里高利十三世对历法又作了一次重大改革，定形为今天的公历。公元1582年：测得太阳3月11日过春分点，比规定的3月21日提早10天，历日与天象不符，必对历法进行修正。规定：1582年10月4日的第二天为10月15日，在历史上留下10日空白，使第二年春分又回到3月21日。格里历：罗马教皇修改的儒略历罗马教皇格里高利十三世对历法又作了一次重大改革，定形为今天的改为400年97闰：凡是年数可被四整除的为闰年，世纪年要被400整除才是闰年。当今格里历（新历）与儒略历旧历的差值增为13日，故十月革命由旧历10月25日改为11月7日；平均历年精度362.2425日，与回归年差0.0003日，

3300年才差一天，是一种较为完美的历法。格里历：罗马教皇修改的儒略历改为400年97闰：凡是年数可被四整除的为闰年，世纪年要被4

公元（AnnoDomini)公元开始实行于公元532年，狄奥尼西宣称基督于532年前出生。次年为公元533年。532年=28*19年=7*4*19年

28年后有同样的星期序数。19年是阴阳调和的周期，有相同的月相。公元（AnnoDomini)现行公历的纪元，是从“耶稣降生”的那年算起的。

现行公历的纪元，是从“耶稣降生”的那年算起的。星期的概念

体现不同民族文化的奇特结合。人类命运受星辰影响最初来自巴比伦，他们认为：日、月、火、水、木、金、土星逐日轮流主管天上的事务，人们逐日轮流祭拜，七天一循环，慢慢就形成了星期。我国古代把日、月和五星称为七曜，为日曜日、月曜日、火曜日、水曜日、木曜日、金曜日、土曜日，后来就称星期几。星期的概念体现不同民族文化的奇特结合。岁首缺乏天文意义；历月长短不齐；大小月参差。与月相变化天关，白白浪费了天赐的月相变化周期。公历的缺陷：岁首缺乏天文意义；公历的缺陷：自1910年起国际上就开展关于改历问题的讨论，国际组织收到了147多个改历方案，其中引人注意的有“世界历”

。分一年为四季，每季一大两小，每季共91天；剩余一天没有月份和星期，为年终假日。闰年多一天安排在6月末，闰年假日。

改历方案自1910年起国际上就开展关于改历问题的讨论，国际组织收到了第十节时间一、时间和时间单位1、时间时刻，指时间的迟早；时段，指时间的长短；物理时刻，时刻的迟早程度；钟表时刻，物理时刻的表达形式。时间单位秒平太阳秒（平太阳日长度的1/86400）；1个原子秒（铯原子跃迁振荡9192