第5讲地球公转的地理意义
[考纲要求]
地球公转的方向、轨道、周期、黄赤交角。地球公转的地理意义:正午太阳高度的变化;昼夜长短的变化;四季的形成;五带的形成。 [知识讲解]
一、地球公转的方向、轨道、周期
1、方向:自西向东。从北极上空看,地球沿逆时针方向绕太阳运转。从南极上空看顺时针方向绕太阳运转。
2、轨道:椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。
3、周期:一个回归年=365天5小时48分46秒,每年的365天是回归年的近似值,一年扔掉近6小时,故4年一润,闰年为366天。(太阳周年运动为参照)
1恒星年=365日6时9分10秒(以恒星为参照物) 3.地球公转速度
(1)公转角速度:绕日公转一周360°,需时一年,大致每日向东推进1°。 (2)公转线速度:平均每秒约为30千米。 (3)1月初过近日点,7月初过远日点。
地球在轨道上的位置有近日点、远日点之分。大约每年1月初过近日点,7月初过远日点。日地距离的远近对地球四季的变化并不重要,因为一年中日地距离最远是1.52亿千米,最近是1.47亿千米,
这个变化引起一年中全球得到太阳热能的极小值与
极大值之间仅相差7%。而由于太阳直射点的变化,南北半球各自所得太阳的热能,最大可相差到57%。可见,太阳直射点的位置是决定地球四季变化的重要原因。当地球过近日点时,太阳直射南半球,南半球所获得的太阳热能超过北半球,因此,南半球正值夏季,北半球自然是处于冬季了。同样道理,地球过远日点时,太阳直射北半球,北半球所获得的太阳热量超过南半球,所以北半球为夏季,南半球处于冬季。此外,地球公转速度也有影响作用,地球过近日点时公转速度很快,过远日点时公转速度慢。
二、黄赤交角及其影响。
1、地球在公转过程中,有两个重要的特点: ①地球是斜着身子绕日公转的。因此,地球公 转轨道平面(即黄道平面)同赤道平面不重合,它 们之间的交角就是黄赤交角。目前,黄赤交角是 23°26ˊ。
②地轴在宇宙空间的方向不因季节而变化。而 太阳与地球的相对位置随时在变,这就引起了太阳 直射点纬度位置的周年变化。
2、黄道与地球的交点:太阳直射点。此交点位于最北是夏至,最南为冬至,位于赤道为春秋分。
23º26´N 3.黄赤交角的影响:由于
黄赤交角的存在,并且地轴在
0º
宇宙空间的方向不因季节而变
23º26´S 化,因而,太阳直射点相应地在南北回归线之间往返移动。 三、地球公转的地理意义
(1)引起正午太阳高度的变化。
①太阳光线对于地平面的交角,叫做太阳高度角,简称太阳高度(用H表示)。同一时刻正午太阳高度由直射点向南北两侧递减。因此,太阳直射点的位置决定着一个地方的正午太阳高度的大小。在太阳直射点上,太阳高度为90°,在晨昏线上,太阳高度是0°。
②正午太阳高度变化的原因:由于黄赤交角的存在,太阳直射点的南北移动,引起正午太阳高度的变化。
③正午太阳高度的变化规律:正午太阳高度就是一日内最大的太阳高度,它的大小随纬度不同和季节变化而有规律地变化。
例:极昼的南北极为何冰雪不融呢?
(太阳高度角小,冰雪反射率大,冰层厚海拔高。) (2)昼夜长短随纬度和季节变化。 地球昼半球和夜半球的分界线叫晨昏线(圈)。晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。由于黄赤交角的存在,除二分日时晨昏线通过两极并平分所有纬线圈外,其它时间,每一纬线圈都被分割成不等长的昼弧和夜弧两部分(赤道除外)。地球自转一周,如果所经历的昼弧长,则白天长;夜弧长,则白昼短。昼夜长短随纬度和季节变化的规律见下表:
(3)四季更替。
①从天文四季:夏季就是一年中白昼最长、正午太阳高度最高的季节。以24节气中的立春(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)为起点。地球在公转轨道上的运行会产生天气和季节的有规律变化,传统农业中农民依此进行农业生产,有如:“谷雨前后种瓜点豆”的谚语。
黄赤交角是影响天文四季的直接原因。这是因为:
正午太阳高度随纬度分布是:低纬大而高纬小,春秋二分,从赤道向两极递减;夏至日,从北回归线向南北两侧递减;冬至日,从南回归线向南北两侧递减。随季节变化是:北回归线以北,夏至日前后正午太阳高度达最大值,冬至日前后达最小值。南回归线以南则相反。南北回归线之间地带,太阳每年直射两次。
②气候四季包含的月份。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、冬至为起点。比我国天文四季晚一个半月。
(4)五带划分。
以地表获得太阳热量的多少来划分热带、温带、寒带。
热带:南北回归线之间有太阳直射机会,接受太阳辐射最多。 温带:回归线与极圈之间,受热适中,四季明显。
寒带:极圈与极点之间,太阳高度角低,有极昼、极夜现象。
地球公转与直射点移动、正午太阳高度、昼夜长短的季节变化关系
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 C 直射点的季节移动 A B D A 北回归线以北地区正午太阳高度的季节变化 北回归线以北地区昼夜长短的季节变化
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