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- 2021-09-13 发布
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第四讲
地球公转及其地理意义
【
知识梳理
】
一、地球的公转
1.
公转特征
:
读地球公转轨道图
,
回答问题。
(1)
方向
:_________
。
(2)
轨道特点
:
近似正圆的椭圆
,
每年
____
初经过远日
点
A
点
;____
初经过近日点
B
点。
(3)
周期
:1
恒星年
,
约为
________________
。
(4)
速度
:
近日点最
___,
远日点最
___
。
自西向东
7
月
1
月
365
日
6
时
9
分
10
秒
快
慢
2.
黄赤交角及其影响
:
读黄赤交角和太阳直射点的回归运动图
,
回答下列问
题。
(1)
黄赤交角
:_____
平面和
_____
平面的夹角
,
目前数值
为
_________
。
(2)
影响
:
黄赤交角的存在
,
引起太阳直射点在南北回归
线之间往返运动。春秋分日太阳直射在
_____
上
,
夏至日
直射在
_________
上
,
冬至日直射在
_________
上。
黄道
赤道
23°26′
赤道
北回归线
南回归线
夏至日(
6
月
22
日前后)
冬至日(
12
月
22
日前后)
(3)
在下图空格中填写相关内容。
二、地球公转的地理意义
1.
昼夜长短的变化
:
(1)
一般状况
(
以北半球为例
)
。
①夏半年
:
太阳直射北半球
,
北半球各纬度
_________,
纬
度越高
,
昼
_____,
夜
_____
。
②冬半年
:
太阳直射南半球
,
北半球各纬度
_________,
纬
度越高
,
昼
_____,
夜
_____
。
昼长夜短
越长
越短
昼短夜长
越短
越长
(2)
二分二至日的昼夜长短状况。
节 气
图 示
昼夜的主要特点
北半球
夏至日
北半球各地昼长达到一年中的最大
值
,___________________
出现极昼
现象
北极圈及其以北地区
节 气
图 示
昼夜的主要特点
北半球
冬至日
北半球各地昼长达到一年中的最小值
,
北极圈及其以北地区出现极夜现象
春、秋
分日
太阳直射赤道
,_____________
全球昼夜平分
2.
正午太阳高度的变化
:
(1)
纬度变化
:
由
___________
所在纬线向南北两侧递
减。
太阳直射点
北半球节气
达最大值的地区
达最小值的地区
夏至日
_________
及其以北
各地
_______
各地
冬至日
_________
及其以南
各地
_______
各地
二分日
赤道
南北两极点
北回归线
南半球
南回归线
北半球
(2)
季节变化。
3.
四季更替和五带
:
(1)
四季成因
:
_________
和
_____________
的时空变化
,
导致太阳辐射随季节有规律的变化。
(2)
四季的划分。
①天文四季
②
北温带许多国家的四季
:________
月为春季
,
依次类
推
,
每三个月为一个季节。
昼夜长短
白昼最长
太阳最高
白昼最短
太阳最低
正午太阳高度
3
、
4
、
5
(3)
五带的划分
【
盲区扫描
】
1.
地球公转至远日点的时间不是夏至日。
地球公转到远日点的时间是每年的
7
月初
,
已经过了
6
月
22
日
(
前后
)
夏至日这一天。
2.
太阳直射点的回归周期并不是地球公转的真正周期。
太阳直射点的回归周期是指回归年
,
时间是
365
日
5
时
48
分
46
秒
;
而地球公转的真正周期是指恒星年
,
时间是
365
日
6
时
9
分
10
秒。
3.
昼夜交替现象与昼夜长短变化的成因不同。
因地球时刻不停地自转
,
使得地球上出现了昼夜交替现象
;
其在自转的同时
,
又不停地围绕太阳公转
,
出现了昼夜长短的周期性变化现象。
考点一 昼夜长短的分布、变化及其相关计算
1.
看太阳直射点的位置
,
分析全球昼夜长短的分布状况
:
太阳直射点的位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球
,
哪个半球昼长夜短
,
且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长
,
该半球的极点周围出现极昼。
2.
看太阳直射点的移动
,
分析昼夜长短的变化状况
:
3.
昼夜长短的相关计算
:
(1)
根据某纬线的昼弧或夜弧弧度计算。
昼
(
夜
)
长时数
=
昼
(
夜
)
弧度数
/15°
(2)
根据日出或日落地方时计算。
①昼长时数
=(12-
日出时间
)×2=(
日落时间
-12)×2
②
夜长时数
=(
日出时间
-0)×2=(24-
日落时间
)×2
(3)
根据纬度的分布特点进行计算。
①同一纬线上各地的昼长相等
,
夜长相等。
②南北半球纬度数相同的地区昼夜长短“对称”分布
,
即北半球各地的昼长
(
夜长
)
与南半球同纬度地区的夜长
(
昼长
)
相等。例如
,40°N
的昼长等于
40°S
的夜长。
【
典题研析
】
(2016·
天津高考
)2011
年
7
月
17
日
,
我国南极中山站
(69°22′S,76°22′E)
越冬科考队的队员们迎来了极夜后的第一次日出。据材料回答
(1)
、
(2)
题。
(1)
当中山站“第一次日出”时
,
若在天津观测太阳
,
太阳位于观测者的
(
)
A.
东北方向
B.
东南方向
C.
西北方向
D.
西南方向
(2)
中山站极夜持续的时间是
(
)
A.30
天左右
B.50
天左右
C.70
天左右
D.90
天左右
【
思维导引
】
【
尝试作答
】
(1)
D
,(2)
B
。
【
通关题组
】
(2016·
上海高考
)
北京
(40°N)
某中学高中生开展地理课外活动
,
在连续三个月内三次测量正午太阳高度角
,
获得测量的数据
(
见下表
)
。回答
1
、
2
题。
第一次
第二次
第三次
60°
50°
40°
1.
从第一次到第三次测量期间
,
该地昼夜长短状况及其变化是
(
)
A.
先昼短夜长
,
后昼长夜短
,
昼渐短
B.
先昼长夜短
,
后昼短夜长
,
夜渐短
C.
先昼短夜长
,
后昼长夜短
,
夜渐短
D.
先昼长夜短
,
后昼短夜长
,
昼渐短
2.
三次测量中
,
其中一次测量的当天
,
正值
(
)
A.
春分日
B.
夏至日
C.
秋分日
D.
冬至日
【
解析
】
1
选
D,2
选
C
。第
1
题
,
连续三个月测量的正午太阳高度角逐渐缩小
,
说明太阳直射点南移。结合正午太阳高度角公式可以计算三次太阳分别直射
10°N
、
0°
、
10°S,
故北京的昼夜长短变化是先昼长夜短
,
后昼短夜长
,
昼渐短。第
2
题
,
根据上题计算
,
三次测量中其中有一次直射赤道
,
且太阳直射点向南移动
,
故为秋分日。
【
加固训练
】
下表所列的是
12
月
22
日甲、乙、丙、丁四地的白昼时间。根据表中的数据回答
1
、
2
题。
甲地
乙地
丙地
丁地
昼长
5
小时
30
分
9
小时
09
分
11
小时
25
分
13
小时
56
分
1.
四地中属于南半球的是
(
)
A.
甲地
B.
乙地
C.
丙地
D.
丁地
2.
四地按纬度从高到低顺序排列的是
(
)
A.
甲乙丙丁
B.
甲乙丁丙
C.
丙丁乙甲
D.
丁丙乙甲
【
解析
】
1
选
D,2
选
B
。第
1
题
,12
月
22
日
(
冬至日
),
太阳直射南回归线
,
南半球各地昼长夜短
,
即昼长超过
12
小时
,
北半球各地昼长均小于
12
小时。第
2
题
,
纬度越高
,
昼夜长短变化幅度越大
,
赤道上终年昼夜平分
(
即各为
12
小时
)
。丙、丁两地相对来说离赤道较近
,
昼夜长短变化比甲、乙两地小
,
而且丙地更接近赤道
,
纬度更低。甲地昼夜长短变化幅度最大
,
纬度最高。
(2017·
大连模拟
)
下图是局部经纬网图。
M
时刻
,
甲地正在日出
,
乙地正在日落。读图回答
3
、
4
题。
3.
关于当日甲、乙两地昼长的判断
,
正确的是
(
)
A.
甲地昼长较长
B.
乙地昼长较长
C.
甲地昼长
6
小时
D.
乙地昼长
18
小时
4.
这一天
(
)
A.
北京日出东北
B.
济南白昼渐长
C.
广州正午日影渐长
D.
曾母暗沙正午日影朝北
【
解析
】
3
选
C,4
选
D
。第
3
题
,
甲、乙两地位于同一纬线
上
,
所以其昼长相等
;
根据题目所给信息
“
甲地正在日
出
,
乙地正在日落
”
可以判断在
75°N
纬线圈上
,
甲、乙
之间的劣弧为昼弧
,
结合图中甲、乙所在经度可以判断
该日
75°N
纬线圈上昼弧所跨经度为
90°,
由此可以判
断该纬线圈上当日的昼长为
6
小时
,
即甲、乙两地当日
昼长都是
6
小时。第
4
题
,
结合上题分析可以判断
,
该季
节北半球昼短夜长
,
太阳直射点位于南半球
,
此时全球各地
(
不包括极昼区和极夜区
)
都是日出东南、日落西南
;
根据题目所给条件只能判断出太阳直射点位于南半球
,
而不能判断其移动方向
;
曾母暗沙位于
4°N
左右
,
而太阳直射点位于南半球
,
所以正午时其日影朝北。
考点二 正午太阳高度的变化规律
1.
正午太阳高度的空间变化规律
:
(1)
文字描述
:
从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减
;
离直射点距离越近
(
纬度差越小
),
正午太阳高度越大。
(2)
图形描述。
(3)
特别说明。
①同线相等规律
:
同一纬线上正午太阳高度相等。
②对称规律
:
以直射点所在纬线为对称轴南北对称的两条纬线
,
正午太阳高度相等。
北回归线及其以北地区
6
月
22
日前后达最大值
,12
月
22
日前后达最小值
南回归线及其以南地区
12
月
22
日前后达最大值
,6
月
22
日前后达最小值
2.
正午太阳高度的季节变化规律
:
(1)
文字描述。
南北回归线之间
(
除赤道外
)
一年有两次最大值
(
太阳直射时最大
),
一次最小值
(
南半球出现在
6
月
22
日前后、北半球出现在
12
月
22
日前后
)
赤道地区
一年有两次最大值
(
春分、秋分
)
、两次最小值
(
夏至、冬至
)
(2)
图形描述。
【
拓展提升
】
正午太阳高度的有关计算
(1)
正午太阳高度的计算公式。
H=90°-|
φ
±δ|(
φ
代表某地纬度
,δ
代表太阳直射点纬度
)=90°-
该地和太阳直射点间的纬度差。
说明
:“
两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则
,
即两点同在北
(
南
)
半球
,
则两点纬度“大数减小数”
,
两点分属南北不同半球
,
则两点纬度相加。如图所示
:
当太阳直射
B
点
(10°N)
时
,A
点
(40°N)
正午太阳高度是
:H=90°-|40°-10°|=60°
C
点
(23°26′S)
正午太阳高度是
:H=90°-|-23°26′-10°|=56°34′
(2)
计算楼距、楼高。
为了更好地保证各楼层都有良好的采光
,
楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例
,
见下图
,
南楼高度为
h,
该地冬至日正午太阳高度为
H,
则最小楼间距
L
为
: L=hcotH
。
(3)
计算太阳能热水器的角度。
为了更好地利用太阳能
,
应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角
,
使太阳光线与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为
α+h=90°(
如下图
)
。
【
典题研析
】
(2016·
江苏高考
)
住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局
,
不同树种对光照与风有不同影响。下图为华北某低碳社区
(40°N)
住宅景观设计示意图。读图回答
(1)
、
(2)
题。
(1)
仅考虑阳光与风两种因素
,
树种与房屋组合最好的设计是
(
)
A.① B.② C.③ D.④
(2)
为保证冬季太阳能最佳利用效果
,
图中热水器安装角度合理的是
(
)
A.① B.② C.③ D.④
【
思维导引
】
【
尝试作答
】
(1)
C
,(2)
D
。
【
通关题组
】
(2017·
福建联考
)
绿地面积是评价住宅小区的重要指标
,
下图为我国华北平原的低碳社区住宅景观设计示意图
,
读图完成
1
、
2
题。
1.
图中树木的主要作用是便于采光和阻挡冷风
,
常绿针叶树应该位于房屋的
(
)
A.
东侧
B.
西侧
C.
南侧
D.
北侧
2.
若此时太阳能热水器基本可以最大程度利用太阳辐射能
,
则此时接近
(
)
A.
春分日
B.
夏至日
C.
秋分日
D.
冬至日
【
解析
】
1
选
D,2
选
B
。第
1
题
,
图中树木的主要作用是便于采光和阻挡冷风
,
华北平原冬季寒冷
,
落叶阔叶树冬季落叶
,
透光性好
,
常绿针叶树比较稠密
,
阻挡冷空气效果好
,
所以落叶阔叶树应该位于房屋南侧。第
2
题
,
图中太阳能热水器和地面夹角为
20°,
热水器能最大程度利用太阳辐射
,
说明正午太阳高度为
70°,
华北平原纬度大致为北纬
35°
~
40°,
可以计算此时太阳直射点大致位于北纬
15°
~
20°,
接近夏至日。
【
加固训练
】
福建某中学研究性学习小组
,
设计了可调节窗户遮阳板
,
实现教室良好的遮阳与采光。下图示意遮阳板设计原理。据此回答
1
、
2
题。
1.
遮阳板收起
,
室内正午太阳光照面积达一年最大值
时
(
)
A.
全球昼夜平分
B.
北半球为夏季
C.
太阳直射
20°S
D.
南极圈以南地区极昼
2.
济南某中学生借鉴这一设计
,
若两地窗户大小形状相同
,
则应做的调整是
(
)
①
安装高度不变
,
加长遮阳板
②安装高度不变
,
缩短遮阳板
③遮阳板长度不变
,
降低安装高度
④遮阳板长度不变
,
升高安装高度
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【
解析
】
1
选
D,2
选
A
。第
1
题
,
正午太阳光线与窗户的夹角越大
,
室内正午太阳光照的面积越大
,
由此可知室内正午太阳光照面积达一年最大值时为北半球的冬至日
,
太阳直射南回归线
,
南极圈及其以南地区出现极昼现象。第
2
题
,
济南与福建相比
,
正午太阳高度更小
;
因而在设计时
,
若安装高度不变
,
应加长遮阳板
;
若遮阳板长度不变
,
应降低安装高度。
图表解读
4
常见光照变式图的判读
常见光照变式图主要通过局部的、特殊的点线组合反映某时刻的昼夜分布状况
,
以此考查地球运动的相关地理意义等知识。
【
跟踪演练
】
右图为经纬网图。图中
A
点
位于南纬
68
度
,AB
为晨昏线的一
段
;
此刻
,
北京处于白昼
;
近期
,
C
地日出时刻越来越早。据此
回答
1
、
2
题。
1.
此刻
,
与北京日期不相同的是
(
)
A.
圣保罗
B.
华盛顿
C.
开普敦
D.
莫斯科
2.
下列推断正确的是
(
)
A.
该日
,
大约在
7
月中旬
B.
该日
,C
地太阳从东南方向升起
C.
该季节
,
正值尼罗河枯水期
D.
该季节
,
马达加斯加岛白昼比塔斯马尼亚岛长
【
解析
】
1
选
B,2
选
D
。第
1
题
,
由北京处于白昼可以判断
AB
为昏线
,
这时东经
120°
与昏线和赤道的交点
B
的经度
差是
90°,
由此推知北京时间恰是正午
12
时
,0
时经线则
是与东经
120°
相对的西经
60°,
也就是说与北京不在
同一天的经度范围是西经
60°
向西到
180°
经线
,
选项
中符合的是华盛顿。第
2
题
,C
地位于南半球
,
日出时刻
越来越早说明南半球的白昼越来越长
,A
点是晨昏线与
纬线的切点
,
位于南纬
68°
及其以南的地区是极夜
,
说明太阳直射北纬
22°,
根据太阳直射点每月移动接近
8°,
可以推知此时大约在
6
月底
,
正是尼罗河的汛期。北半球夏半年时
,
全球日出方位都是东北方
,
日落方位都是西北方。塔斯马尼亚岛的纬度高于马达加斯加岛
,
在南半球的冬半年白昼短于马达加斯加岛。
下图是全球某日某时刻的晨线
(
线上的数据为经度
)
。据此回答
3
、
4
题。
3.
此时北京时间为
(
)
A.14:40 B.9:20 C.21:20 D.15:20
4.
若
Q
点为
67°N,
则下列说法正确的是
(
)
A.
由波斯湾驶出的油轮顺流而下直奔马六甲海峡
B.
上海中小学午休时间延长
C.
澳大利亚小麦带正在抢收
D.
海河流域处于汛期
【
解析
】
3
选
B,4
选
C
。第
3
题
,
从图中可以看出
,
晨线中
点的经度为
70°E,
该点是晨线和赤道的交点
,
则该地地
方时为
6
时
;
北京时间即
120°E
的地方时
,
根据地方时的
计算法则可知此时北京时间为
9:20
。第
4
题
,Q
点是晨线
上的纬度最高点
,
该点位于
70°E
以东
90°,
其地方时为
12
时
;
若
Q
点为
67°N,
则该日该纬线以北地区出现极夜
现象
,
为北半球的冬季。此时北印度洋洋流呈逆时针方
向
,
由波斯湾向东行驶的油轮逆水航行
;
北半球的上海昼短夜长
,
中小学午休时间缩短
;
南半球的澳大利亚正处于夏季
,
小麦收获
;
海河流域为温带季风气候
,
冬季寒冷干燥
,
河流处于枯水期。