第五章地球运动及其地理意义

第五章地球运动及其地理意义第一节地球运动的主要方式

第二节地球自转及其地理意义

第三节地球公转及地理意义

第四节变化中的地球运动第一节地球运动的主要方式自转公转月地绕转地轴进动极移板块运动第二节地球自转及其地理意义思考题1.如何证明地球的自转?2.何谓地轴进动?其规律、成因与后果是什么？3.何谓极移现象？其规律、成因与后果是什么？一、地球自转的证明1.落体偏东现象:自由落体总是偏落在铅垂线东侧的现象。2.傅科摆偏转现象:（1）摆的结构与特点:ABA'B'Ct东西②特点——摆动周期长速度慢（阻力小），惯性大维持时间长，摆动平面不受支架水平转动的牵连。（2）偏转现象：在北半球摆动平面发生顺时针偏转,南半球则相反。NCB=AA'>BB'东偏位移=AA'-BB'=CB'①结构——重锤，长钢丝，万向节。傅科摆及其悬挂装置——万向节钢丝长67米锤重28公斤首次实验在巴黎保泰安教堂完成

摆的运动可以超然于地球的自转，但悬挂摆的支架一般却要带动它参与地球的自转。为解决这一问题，傅科采取了一种简单而巧妙的装置－万向节（如图），从而使摆动平面超然于地球的自转。

2摆动平面金属摆锤钢丝134小时北半球摆面偏转方向（2）偏转现象：在北半球摆动平面发生顺时针偏转，南半球则相反。摆面偏转的本质是地球自转赤道无偏转(3)解释——说明地球在自转。二、地球自转的规律1、自转的周期（1）恒星日

（23h56m）某恒星（或春分点）连续两次上中天的时间间隔（真周期，地球自转360°）。（2）太阳日（均值24h）日心连续两次上中天的时间间隔（昼夜更替的周期，地球平均自转360°59′

）P161（3）太阴日（24h50m）月心连续两次上中天的时间间隔（潮汐周期，地球平均自转373°38′）太阳月亮同一恒星★★AA13°38′59′59′2、自转的速度（1）角速度——全球一致。=15°/小时（2）线速度V=（R+h）cosRh（3）的微小变化①季节性变化:由气团洋流的运动引起（±1/1000秒）②长期变慢——由潮汐摩擦引起（+1.6秒/10万年）。③不规则变化地内物质运动引起。大冰期自转快，间冰期自转慢。LP天北极P'天南极地平圈天赤道图A（三）地球自转的地理意义1、天球的周日运动PP'天赤道图B地平圈出没星区恒显星区恒隐星区PP'图C地平圈①天体周日运动的轨迹（周日圈）平行于天赤道。②天体周日圈的大小随天体δ绝对值的增大而缩小。③地理纬度不同，天体周日圈的倾角不同θ=90°-|

|θ在西班牙哥林那地区1999.11.18拍到的狮子座流星雨南天湿极星丢留迹2、昼形夜与先时间权的更叹替(1)昼夜物更替——使太极阳均欢匀加兽热地码球,对生你命活层动有抢利。(2)时间介交替——时区明的产载生。3、地筝球坐款标的杀确定16格4-作16客6（1)经纬矩线与燃地球剖上的趣方向（2）地券理坐利标的药经纬霉度（3）地纺球上屯的距午离4、物爸体水酸平运衣动的怒方向伟偏转C'AA'BA"CB"NSB'①南北阿向弹馋体的卫偏转②东西饰向弹赠体的走偏转AA'BB'OO'NS(1)现象:在北且半球兆弹体汁偏向茅目标迹右方,南半肚球则烤偏左暑方。北半衣球:躬AA联"=炊BB淡'>训AA唇'排(右偏)南半带球:僵BB末"=偷CC色'<袋BB单'蜡(偏左)(2)解释:P1叨66尤-1免68(3)地转甲偏向畜力(科里针奥利喇力A)A=倡2m税Vsi挠n在自句转的才地球焦上，介每一臂个质副点的怀圆运营动的幻玉中心驾都在询地轴禾上，艳惯性排离心昏力的炊方向哄都垂俱直并丙背离萍地轴慢。如谋把一仰地的柿惯性往离心波力分国解为份垂直俊和水辫平方六向的腔两个控分力岁，那堪么，挂这后雹一分脱力作巨用下巨，物变质有敌向赤喘道集志聚的昼趋势兽，地道球变豆成了盈扁球绒体。5、导致散赤道珠隆起队地球伸变扁艾森麻彗星岛的行社踪？秋（20古13忽11判29）嫦娥康三号照发射艺（20督13灿12望02）思贝考饺题1.何谓搜恒星炕的周明年视电差位窗移和卡恒星腾的光插行差蠢位移,两者厌之间糠有何继区别?2.简述劲地球土公转祥的规葡律(轨道乡丰参数,周期,速度)。3.古人贯如何申发现兆太阳抵的周忙年视区运动?第三疏节喘地球杠的公租转运腹动一、占地球葛公转窑的发帽现与企证明(P决16服8-尘17俗0)1、公蠢转的书发现——础15闲43年哥版白尼誓提出义日心题说认克为地属球与剂行星无是绕趋日公怕转的压。2、甲公转反的证焰明(1)恒星骡的周狭年视织差位候移(18贵38年由贝塞办耳首测)AA'BB'比邻农星=滥0.山76"天鹅永座61缘瑞=扔0.旁3"秒差东距=1初/"1秒差姿距=3唱.2狂6光年比邻既星的富距离(秒差淡距)=份1/"=1带/0扛.7恩6=梨1.链32缩慧(秒差服距)=柴4.台29沃(光年)(2)光行煎差(17店25年由布拉灾德雷发现)——由于丙地球仔的公独转运招动,使恒屿星的幼视方虏向与骗其真观方向要产生混的差脑角(k)。周年视差（2）光视行差（17另25年由洁布拉抢德雷馋发现挽）——由于层地球岛的公宿转运东动,使恒唇星的失视方于向与双其真晚方向临产生梦的差睬角（k）。真方眯向视方鞭向真方柿向C视方抵向kK=冲20采.5“①杂视差航位移凯与光功行差摘位移面的方肝向差棒别AA'BB'ABA'B'视差的位移照方向光行胳差位隐移的篇方向Ve以下悉雨为盟例①部视差阀位移户与光嚼行差启位移种的方哄向差淘别②瞒光行欧差（K）的挣大小骡：K随Ve与C夹角辆的增胸大而斗增大虹。当Ve⊥C时K值最饰大，亭称为光行栽差常迹数。对于任意吊恒星，只存要地球位于骨通过诱星日条连线串且垂蛇直于袜地球绸轨道贞的平瓶面与桑地球坟轨道霉的交点上，网则该窗恒星睬的K值最大。③光汪行差勺常数：∵K角很港小其巡寿所对阔的弦费弧近元似相块等∴用弧度表示叨有：K=Ve/C=0娇.0暮00龙09竞93化为角秒有:K=20感62拖65×0.沟00什00冠99务3=俊20伶.4赤8″Ve→→→→K（3）多闯普勒拖效应17艺0二、徐地球哑公转号的规丈律1.地球泛的轨恢道参党数(1)轨道潮扁率=(御a-叔b)筐/双a=申1/项70胡00(2)黄赤莲交角=渗23坟°2膜6'21巨.呼44粥8"北黄极北天极23°26'(3)日地扮距离(前面扁已述)2.地球翠公转梢周期(1)恒星琴年——日心法连续蒜两次钩通过苦黄道岔同闷一恒晒星的萍时间规间隔长。（真俩周期36车5.峡25习64日)(2)回归凉年——日心志连续侦两次蚀通过创春分伯点的耳时间葬间隔跟。（季湾节交衰替的界周期36故5.昆24胖22日）公元2000年地球雪的公并转周缓期名称参考点点多移动比较恒星年年的长度恒星年恒星无明显自行----365.2564日回归年春分点每年西移50”<恒星年365.2422日近点年近日点每年东移11”>恒星年365.2596日交点年黄白交点每年西移20°<恒星年346.6200日天球黄岭道天赤龟道天北葛极天南饼极春分垂点秋分点夏至点冬至点春分独点每雪年西艰移50既.2糠6″春分陡点西乌移和岁差屠现象解释岁差——恒星忙年比回归筝年长北黄有极KK′南黄余极岁差焦现象：为欢我国汉代天文勇学家——刘歆最早士发现有关中解释（17党1,搅18雀2,嗓18服3）1.春分亩点西宝移：地轴遍进动肾的结籍果之细一2.黄白嗽交点撇西退移：由于赌太阳宜对月昂球的膝引力究，两除个交赢点的秤连线凭沿黄迎道与羽月球恐运行非的相第反方垄向向堪西移圆动，叨这种从现象怀称为诸交点覆退行涨。交参点每生年移移动19°2饺1’，约18桃.6年完餐成一贫周。师这一友现象死对地英球的盏章动抄和潮蜜汐起酱重要健影响版。3.近点烤年及攻长期窄摄动鸭：近点借年是洞地球益公转晶速度控变化新的周郑期，敲主要这用于渐太阳例运动漠的研迷究。天体据在运蚂动中组，除冤受中吐心天颠体的敲引力乖作用省外，宋还受袭到周种围其歌他天寻体介盗质等副诸多毕因素示的作斥用，勤这些夹作用捆与中纪心天谢体的建引力约相比乱是很傍小的辟，因酷此称咱为摄动。章动：（18提3）月奔球在干白道叫上运枪行，哄黄白油交角范平均俭为5°迁9’，月峡球经锁常位抄于黄杀道的依上面早或者略下面套，这络就使印得岁阔差现水象变源得复痕杂，辈北天扎极在瓦绕着繁黄北班极转免动时期，不市断在烟其平案均位丝式置的录上下臭做周字期性愤的微析小摆圾动，辱振幅9”，这随种微货小摆以动称励为章动，周萝期18斩06年。3.地球摩公转乳速度(1)平均仇角速愁度=3搂60惑°/恒星秋年=5辜9'08"/日(2)平均卖线速止度=2遍9.害78赖km园/s(3)速度命的年核变化日井期印位效置光角亭速度制线强速度一月取初傲近殊日点61够'1流0侧"爬/日30闻.0太km莫/s七月搂初琴远疑日点57练'1那0亦"生/日29矛.3度km潜/s三、宋地球罪公转百的地渔理意像义1、太染阳的垦周年阵视运韵动K黄淡道K'地球S1S2S3E2E3M2E1M1（1）太味阳周鞭年视吹运动珍的发闸现——古人律根据城黄道暖上夜半脏中星（恒累星）终的周璃年变羽化确尽认太处阳的耽周年标视运德动。（2）地陆球公呀转的联位置强、方医向、甜速度怜、周绢期，撇都可侨以通剖过太彻阳的桥周年鞭视运就动反竿映出救来。M3春：妨狮子柜中天猪；太煮阳—飞马夏：辨天蝎锹中天毙；太透阳—猎户秋：域飞马堡中天徐；太速阳—狮子冬：羡猎户齐中天板；太疾阳—天蝎夜半宽中星会随季进节的于变化Ea吉st货C土hi令na纠N礼or男ma病l疯Un涝iv僵er腔si药ty2、天靠文四罗季的痕变化1）太运阳回祸归运择动与地四季锐形成17润22）太腿阳高风度的滴周年编变化3）昼明夜长傻短的斑周年略变化4）四距季的筹划分太阳凤回归叹运动便的天临文成桃因:①黄赤豪交角蜘的存忠在。②地轴刮指向尝相对罢不变面。2）太租阳高念度角屑的周批年变言化（1）正润午太撞阳高蛋度角(h)的表河达式:N⊙hh猾=9佩0º-（-⊙）……贵.半球行适用h堵=9灾0º-|-⊙|嗽……测….全球舒适用注明①与⊙均为抱北正枣南负眯。②当h>县0表示鞭太阳叹在地器平之蚂上。③当h<戴0表示玻太阳展在地新平之间下。（2）正赚午太腿阳高培度角(h)的纬度候及季衔节变称化末：①无论惨任何系季节闲，在=鄙⊙处的h为最大坦值（90º）。②在半蛙球范存围内址，任糠意两甜地正纹午太简阳高制度角医之差薯等于妇这两押地的疼纬度柴差。hA=9跨0º-（A-⊙）hB=9饮0º-（B-⊙）两式形相减介得：hA-hB=B-A

③纬度越高正午太阳高度角的年平均值(h)越小h=90º-||h最大=9掀0º-铺〔涛-（+2们3.艇5º）〕h最小=9皱0º-富〔亦-（-券23斗.5º）〕∵h最大+

h最小2∴h==2（90º-）2=90º-④在|魔|≥23º2江6′的地厨方h的年变跳化为神单峰勤型。⑤在南清、北拼回归债线之表间h的年仗变化赌为双线峰型敲。夏至点PP'春分点冬至点3）昼灭夜长乎短的佳周年丑变化秋分鼻点（1）昼跳夜的话现象①晨昏麻线——昼夜树半球笛的分串界线党。②昼夜恩长短——由昼狮弧、尿夜弧揪决定或。昼弧：皮处于昼半球府的纬巧线弧辞段。夜弧席：处颂于夜删半球勇的纬烟线弧笋段。冬至(1边2月22日)在地茧球上在天全球上昼弧：钻太阳断周日首圈在哪地平上的弧糊段。夜弧半：太枣阳周差日圈甲在地哪平下槐的弧变段。PP′天赤夕道地平摩圈秋分(9月23日)春分(3月21日)夏至(6月22日)（2）昼丑长表奏达式（1）推钟导：如图辩所示割：A、C分别博太阳柔出没善点，太阳飞在B点中絮天；BC为半轧昼弧漆。太阳丧从B到C所用便的时燥间（地角）荡为：t在球毁面三屋角形CP鞋Z中，央据边勤余弦宗定理患得：Co咱sCZ=co着sPZco假sPC+s戒inPZsi除nPCco劈燕st∵CZ=9村0°;PZ=9善0°-φ；PC=9削0°-δ⊙；∴0=si汁nφsi巧nδ⊙+co严sφco绕sδ⊙co筑stco糟st==-tgφtgδ⊙PP′Z′ZNSACBQ′tφ-si伪nφsi千nδ⊙co戒sφco钳sδ⊙值域[-堵1,猜+1罚]←定义崖域（0~物18世0°）↑←值域(-∞,+∞)δ⊙（2）昼宅长表巴达式推导：co截st=-tgφtgδ⊙释义（数条学及桃地理荒意义核）：当：φ=0（赤继道上喇），co骆st=0，t=9痕0°2t=1喝80°→钓12h当:动δ⊙=0（春俯秋分普），co测st=0，t=9渐0°2t=1享80°→厦12h当:注φ与δ⊙同号颗有：0≥co特st≥-1（第起二象隙限角猜）即：喇昼长滴夜短仙。当:疯φ与δ⊙异号侵有：1≥co陡st≥0（第械一象得限角呢）：即：详昼裳短夜具长。当:-tgφtgδ⊙≥1→极夜筛现象捷。当:-tgφtgδ⊙≤-1→极昼暴现象堵。180°≥t≥90

°

360°≥2t≥180

°24h≥2t≥12h

90°≥t≥0

°

180°≥2t≥0

°12h≥2t≥0h释考义命：太阳仙直射孙点所在的桨半球。地球丈处于夏半年督的半嫩球。释掌义胃：太阳慎直射拜点不在的痕半球。地球独处于冬半年委的半袭球。（3）昼退长的励纬度变化拘和季掉节变俊化:夏半年(春分秋普分)越北挥昼越炉长,越南欢昼越虏短。冬半邀年(秋分把春分)越南窃昼越炒长,越北嘉昼越降短。赤道棍终年辈昼夜裤平分借。春秋跑二分轻全球胖昼夜利平分厕，冬布夏二芬至昼毙夜长快短达爆到极垫值。极昼她极夜削总是软出现捡在=±（90°-|⊙|）的蠢纬圈葡之内许。纬度蚂越高绕昼长疑年较森差越滩大任意拘地点胸的昼放长年筐平均巨值均穷为:1缩慧2h:旱0°等30游°5煎0°摄66触.5观°9景0°较差0h4h8h24h半年夏至春秋勤分⊙冬至⊙4）四拆季的岛划分1、四魔季的包性质保、含绳义与秩划分①太阳画高度患角的什年变吵化②昼夜爪长短宋的年痛变化由太淹阳直毛射点罩的回淹归运侄动所港致.2、影币响四升季变润化的迹天文阵因素:天文蓬四季——在半装球范耍围内缠大气威上界泡获得鞋太阳勿热能径的时遵间分纺配。夏至(6月22日)冬至(1离2月22日)夏至点冬至点秋分点PP'春分点3、五疫带的兼划分更及特挑征（1）五霸带的贤性质弹与含车义①性质艘：天文贤热量定带②含义芽：大气绞上界拜太阳股辐射叮的纬奏度分沉布（2）五征带的舅划分怨与意乳义：热带北温带南温带北寒带无极昼极夜北极圈有极昼极夜南极圈有直射阳光北回归线南回归线无直射阳光无直射阳光有极昼极夜南寒带天文愿热量贞带地拾面温蛙度带疲气卷候带沟植错被带犁土昆壤带第四酿节延变化灯中的崭地球放运动一、峡自转预速率府的变回化17猎7-姻17物8二、嘉极移三、找地轴今进动四、词极移纠和岁止差的售区别PN极地牵面地轴二、昨极移1、极移柴现象在地爬轴空仪间指亡向不围变的穴前提慕下，愈地球王表面贩相对范地轴切运动扎，导方致地嚼极位显移的拦现象嗓。2、极移顽规律范围——摆动滨幅度0.渗06密″~储0.净25桑″（约15些m直径案的圆比）。方向——北极毕点逆看时针戏移动絮。周期——平均1.厦2年（41考0~石44命0天）小。非周艳期性乌漂移饭：向筒格陵灰兰岛城每百怪万年肌漂移1°。3、极移逮成因周期猎性极限移：棒由地咳球弹剩性振埋荡与矿大气鞭洋流牌季节悟运动再引起非周去期性团极移途：与晓板块择运动监有关败。根本术原因继是——地球鞭不是辟刚体兵。4、极移棒后果4、极移恋后果导致后地球纺坐标摘系统费发生纺微小蓝的变穿化。导致吗地球帅赤道厘发生吨微小费的变示化。5、极移寸跟踪19矮60年IA茶G&IU制GG将19先00罪~1线90裳5年地打极的涉平均注位置坝定为飘固定育平极,并以暗此作银为极