[考綱要求]
地球公轉(zhuǎn)的方向、軌道、周期、黃赤交角。地球公轉(zhuǎn)的地理意義:正午太陽高度的變化;晝夜長短的變化;四季的形成;五帶的形成。
[知識講解]
一、地球公轉(zhuǎn)的方向、軌道、周期
1、方向:自西向東。從北極上空看,地球沿逆時(shí)針方向繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)。從南極上空看順時(shí)針方向繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)。
2、軌道:橢圓,太陽位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。
3、周期:1恒星年=365日6時(shí)9分10秒(以恒星為參照物)
一個(gè)回歸年=365天5小時(shí)48分46秒,每年的365天是回歸年的近似值,一年扔掉近6小時(shí),故4年一潤,閏年為366天。(太陽周年運(yùn)動(dòng)為參照)
3.地球公轉(zhuǎn)速度
(1)公轉(zhuǎn)角速度:繞日公轉(zhuǎn)一周360°,需時(shí)一年,大致每日向東推進(jìn)1°。
(2)公轉(zhuǎn)線速度:平均每秒約為30千米。
(3)1月初過近日點(diǎn),7月初過遠(yuǎn)日點(diǎn)。
地球在軌道上的位置有近日點(diǎn)、遠(yuǎn)日點(diǎn)之分。大約每年1月初過近日點(diǎn),7月初過遠(yuǎn)日點(diǎn)。日地距離的遠(yuǎn)近對地球四季的變化并不重要,因?yàn)橐荒曛腥盏鼐嚯x最遠(yuǎn)是1.52億千米,最近是1.47億千米,這個(gè)變化引起一年中全球得到太陽熱能的極小值與極大值之間僅相差7%。而由于太陽直射點(diǎn)的變化,南北半球各自所得太陽的熱能,最大可相差到57%??梢?,太陽直射點(diǎn)的位置是決定地球四季變化的重要原因。當(dāng)?shù)厍蜻^近日點(diǎn)時(shí),太陽直射南半球,南半球所獲得的太陽熱能超過北半球,因此,南半球正值夏季,北半球自然是處于冬季了。同樣道理,地球過遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí),太陽直射北半球,北半球所獲得的太陽熱量超過南半球,所以北半球?yàn)橄募荆习肭蛱幱诙?。此外,地球公轉(zhuǎn)速度也有影響作用,地球過近日點(diǎn)時(shí)公轉(zhuǎn)速度很快,過遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)公轉(zhuǎn)速度慢。
二、黃赤交角及其影響。
1、地球在公轉(zhuǎn)過程中,有兩個(gè)重要的特點(diǎn):
①地球是斜著身子繞日公轉(zhuǎn)的。因此,地球公轉(zhuǎn)軌道平面(即黃道平面)同赤道平面不重合,它們之間的交角就是黃赤交角。目前,黃赤交角是23°26ˊ。
②地軸在宇宙空間的方向不因季節(jié)而變化。而太陽與地球的相對位置隨時(shí)在變,這就引起了太陽直射點(diǎn)緯度位置的周年回歸變化。一個(gè)回歸年=365天5小時(shí)48分46秒,每年的365天是回歸年的近似值,一年還有近6小時(shí),故4年一潤,閏年為366天。
2、黃道與地球的交點(diǎn):太陽直射點(diǎn)。此交點(diǎn)位于最北是夏至,最南為冬至,位于赤道為春秋分。
例1:說出下圖地球公轉(zhuǎn)示意圖方向,A 、B 、C 、D太陽直射點(diǎn)位置、日期。
3.黃赤交角的影響:由于黃赤交角的存在,并且地軸在宇宙空間的方向不因季節(jié)而變化,因而,太陽直射點(diǎn)相應(yīng)地在南北回歸線之間往返移動(dòng)。
三、地球公轉(zhuǎn)的地理意義
(1)引起正午太陽高度的變化。
①太陽光線對于地平面的交角,叫做太陽高度角,簡稱太陽高度(用H表示)。同一時(shí)刻正午太陽高度由直射點(diǎn)向南北兩側(cè)遞減。因此,太陽直射點(diǎn)的位置決定著一個(gè)地方的正午太陽高度的大小。在太陽直射點(diǎn)上,太陽高度為90°,在晨昏線上,太陽高度是0°。 ②正午太陽高度變化的原因:由于黃赤交角的存在,太陽直射點(diǎn)的南北移動(dòng),引起正午太陽高度的變化。
③正午太陽高度的變化規(guī)律:正午太陽高度就是一日內(nèi)最大的太陽高度,它的大小隨緯度不同和季節(jié)變化而有規(guī)律地變化。
例2:極晝的南北極為何冰雪不融呢?
(太陽高度角小,冰雪反射率大,冰層厚海拔高。)
(2)晝夜長短隨緯度和季節(jié)變化。
地球晝半球和夜半球的分界線叫晨昏線(圈)。晨昏線把所經(jīng)過的緯線分割成晝弧和夜弧。由于黃赤交角的存在,除二分日時(shí)晨昏線通過兩極并平分所有緯線圈外,其它時(shí)間,每一緯線圈都被分割成不等長的晝弧和夜弧兩部分(赤道除外)。地球自轉(zhuǎn)一周,如果所經(jīng)歷的晝弧長,則白天長;夜弧長,則白晝短。晝夜長短隨緯度和季節(jié)變化的規(guī)律見下表:
★某日同一經(jīng)線日出時(shí)刻(地方時(shí))隨緯度變化圖演示:
例3:(2010年
四川卷文綜卷10~11題) 圖5是某日同一經(jīng)線日出時(shí)刻(地方時(shí))隨緯度變化圖。圖內(nèi)三條曲線,其中一條是正確的。請閱讀正確曲線,回答10~11題。
10.若圖表示6月22日狀況,則南緯40°—50°地區(qū)的夜長約為
A.15小時(shí)~16小時(shí)20分 B.17小時(shí)~19小時(shí)20分
C.19小時(shí)20分~21小時(shí)20分 D.22小時(shí)40分~23小時(shí)20分
【解析】根據(jù)圖中三條曲線的形狀,可以確定右面一條是正確的。若圖表示6月22日狀況,根據(jù)圖中曲線變化,可以看出北緯40°—50°晝長大約為15小時(shí)~16小時(shí)20分,而南北半球則關(guān)于赤道對稱,即北半球的晝長就是南半球的夜長。所以A正確。
【答案】.A
11.若圖表示南半球的狀況,當(dāng)北京時(shí)間12點(diǎn)時(shí),下列四圖與之相符的是
【解析】若圖表示南半球的狀況,根據(jù)曲線隨緯度變化可知,此時(shí)為北半球的冬季,當(dāng)北京時(shí)間12點(diǎn)時(shí),30°E為6點(diǎn),150°W為18點(diǎn),所以根據(jù)判斷D是正確的。
【答案】.D
例4:(2011
江蘇卷)表1為三地連續(xù)兩日日出與日落時(shí)刻(北京時(shí)間)。據(jù)此回答3~4題。
表1
時(shí)
間
地
點(diǎn)
當(dāng)日
次日
日出
日落
日出
日落
①
9 : 00
23 :00
8 : 58
23 :02
②
7 :19
18 :41
7 : 20
18 : 40
③
5 :40
18 : 48
5 : 39
18 : 49
3.三地按緯度由高到低排列正確的是
A.①②③ B.①③② C.②①③ D.③①②
【答案】B
【解析】根據(jù)日出日落時(shí)間計(jì)算出①②③三地在當(dāng)日的晝長分別為14小時(shí)、11 小時(shí)22分、13小時(shí)8分,在次日的晝長分別為14小時(shí)4分、11小時(shí)20分、13小時(shí)10分,根據(jù)緯度越高晝夜長短差距越大的原理,可知,三地按緯度由高到低排列是①③②。
4.若③地為北京,則此時(shí)
A.太陽直射點(diǎn)位于南半球且向北移動(dòng) B.地球公轉(zhuǎn)速度逐漸加快
C.北極圈內(nèi)極晝的范圍逐漸擴(kuò)大 D.各地晝夜長短相差最小
【答案】C
【解析】若③地為北京,③地在當(dāng)日的晝長13小時(shí)8分,次日晝長13小時(shí)10分,北京晝長夜短,且晝變長,說明太陽直射在北半球,且太陽直射點(diǎn)向北移,地球公轉(zhuǎn)速度逐漸減慢,北極圈內(nèi)極晝的范圍逐漸擴(kuò)大,各地晝夜長短相差不是最小。
(3)四季更替。
①從天文四季:夏季就是一年中白晝最長、正午太陽高度最高的季節(jié)。以24節(jié)氣中的立春( 2月4日或5日)、立夏(5月5日或6日)、立秋(8月7日或8日)、立冬(11月7日或8日)為起點(diǎn)。地球在公轉(zhuǎn)軌道上的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生天氣和季節(jié)的有規(guī)律變化,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中農(nóng)民依此進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),有如:“谷雨前后種瓜點(diǎn)豆”的諺語。
黃赤交角是影響天文四季的直接原因。這是因?yàn)椋?div style="height:15px;">
正午太陽高度隨緯度分布是:低緯大而高緯小,春秋二分,從赤道向兩極遞減;夏至日,從北回歸線向南北兩側(cè)遞減;冬至日,從南回歸線向南北兩側(cè)遞減。隨季節(jié)變化是:北回歸線以北,夏至日前后正午太陽高度達(dá)最大值,冬至日前后達(dá)最小值。南回歸線以南則相反。南北回歸線之間地帶,太陽每年直射兩次。
②氣候四季包含的月份。春(3、4、5月)、夏(6、7、8月)、秋(9、10、11月)、冬(12、1、2月)。
③西方四季:春分、夏至、秋分、冬至為起點(diǎn)。比我國天文四季晚一個(gè)半月。
(4)五帶劃分。
以地表獲得太陽熱量的多少來劃分熱帶、溫帶、寒帶。
熱帶:南北回歸線之間有太陽直射機(jī)會(huì),接受太陽輻射最多。
溫帶:回歸線與極圈之間,受熱適中,四季明顯。
寒帶:極圈與極點(diǎn)之間,太陽高度角低,有極晝、極夜現(xiàn)象。
地球公轉(zhuǎn)與直射點(diǎn)移動(dòng)、正午太陽高度、晝夜長短的季節(jié)變化關(guān)系
12月22日 3月21日 6月22日 9月23日 次年12月22日
(冬至) (春分)(夏至) (秋分)(冬至)
A B C D A
直射點(diǎn)的季節(jié)移動(dòng)
北回歸線以北地區(qū)正午太陽高度的季節(jié)變化
北回歸線以北地區(qū)晝夜長短的季節(jié)變化