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- 2021-05-13 发布
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第五节 地球的运动——公转
地球的公转运动从宏观的角度来看是地球在黄道平面上绕着太阳在做自西向东的运动。
一、太阳公转运动的三要素：
1.地球公转运动特征
(1)方向：自西向东。从北极上空俯视，为逆时针；从南极上空俯视，为顺时针。
(2)轨道：近似正圆的椭圆。
(3)周期：一个恒星年，365天6时9分10秒。
(4)速度：近日点最快，远日点最慢。
二、黄赤交角
黄赤交角是黄道平面和赤道平面的夹角，目前为23°26′。
由于黄赤交角的存到导致地球在绕太阳公转的过程中直射点不断移动。
黄赤交角的大小决定太阳直射点做回归运动的范围。也决定了发生极昼极夜地区的范围。
注意：如果黄赤角变为0¡ã，则太阳直射点始终位于赤道上，地球上的气压带、风带的位置将不会移动，正午太阳高度和昼夜长短的年变化消失，地球上的四季与五带也将消失。
地球的公转运动从微观的角度来看就是太阳直射点在地球南北回归线之间做回归运动的过程。
三、地球公转产生的地理意义
而直射点的移动过程使得地球上各地昼夜长短不断变化（主要通过晨昏线切割纬线圈的比例来判断）。
还有全球各地正午太阳高度角的变化，这个主要与直射点直射的纬度有关，可通过计算，应用也比较广。
全球各地昼夜长短以及正午太阳高度角的不断变化导致不同地区得到的热量不同，产生了地球上的四季和五带。
全球昼夜长短以及正午太阳高度角的变化要以动态的眼光（直射点的移动）分析。
（一）昼夜长短的变化
昼夜长短的变化我们可以通过生活中的感觉得出，而在实际的光照图中，主要是通过晨昏线切割纬线圈的比例来判断。
晨昏线是由太阳光线决定的，且是垂直关系。
太阳直射点移动，晨昏线发生偏转，相切在不同的纬线圈（与直射点度数互余），全球各地昼夜长短产生变化。自己画二分二至日图（三线图）梳理。
二分日晨昏线平分所有的纬线圈（跟经线或地轴垂直），直射赤道，全球昼夜平分。
夏至日，直射点在北回归线，相切在极圈。北半球昼最长，夜最短，且纬度越高，白昼越长。北极圈及其以北地区出现极昼现象。
冬至日，直射点在南回归线，相切在极圈。北半球昼最短，夜最长，且纬度越高，白昼越短。北极圈及其以北地区出现极夜现象。
注意：有时候也会以晨昏线与经线（或地轴）的夹角来体现直射点的纬度。
【扩展提升】
1.光照图的解读
解读光照图的核心就是要认识光照图的组成以及代表的意义。
光照图=经纬网+晨昏线。
不管图的变式如何，在光照图中快速分辨出两者分布及特点是核心。
经纬网：经线代表地方时，掌握变化特点、四个特殊地方时及计算公式。
纬线代表昼夜长短，判断季节。
晨昏线：借助于判断地方时或者季节。
2.昼夜数值体现昼夜长短：
在考察的题目中昼夜长短也会以数值的方式体现。昼夜等长，各12小时；
如果昼长大于12小时，说明昼长夜短；
如果昼长小于于12小时，说明昼短夜长。
赤道始终昼夜平分，昼夜差为0，纬度越高，昼夜长短差越大。
3.日出日落时间与昼夜长短：昼长=日落-日出。
4.昼夜长短的关于日期的对称性：
求某地（非极地地区，同时要注意其所在半球）昼夜长短相等的两个日期：如果是夏半年（3.21——9.23）的日期范围，则以夏至日（6月22日）日期为对称；
如果是冬半年（9.23——次年3.21）的日期范围，则以冬至日（12月22日）日期为对称如果；
如果是求某地昼夜长短刚好相反，则是以二分日日期为对称。
对于极地考察的是极昼极夜开始或结束的时间。（例如已知极昼开始的时间，求极昼结束的时间），也是关于二分日的对称（具体方法与上述相同）。
5.昼夜长短的关于纬度的对称性
同一纬度同一日期，南北半球的昼夜长短刚好相反。
（二）正午太阳高度角的变化
正午太阳高度角是由直射点所在的纬度决定的，离直射点越近，正午太阳高度角越大。
某地正午太阳高度角的计算：H=90°-两地纬度差。
正午太阳高度角的变化与直射点移动有关。
1.正午太阳高度角的变化：
春、秋分日:直射在赤道，正午太阳高度角由赤道向南北两极递减。
夏至日:直射点直射在北回归线，北回归线及其以北地区达一年中最大值。
北半球各纬度达到一年中的最小值；
冬至日:直射点直射在南回归线，南回归线及其以南地区达一年中最大值。
南半球各纬度达到一年中的最小值。
扩展：
除了正午太阳高度角的变化，日出日落的方位也是常考点。结合题目所给时间分析出该地在正午时处于直射点的正南还是正北。一般常考位置也是北回归线以北地区（太阳在正午时永远处于正南）；或南回归线以南地区（太阳在正午时永远处于正北）。
（1） 日出日落的方位。（非极地地区）
三点定太阳轨迹
日出 正午 日落
二分日：太阳正东升，正西落。
夏半年：太阳东北升，西北落。
北回归线以北地区太阳运动轨迹（东北--正东--东南--正南--西南--正西--西北）
南回归线以南地区太阳轨迹（东北--正北--西北）
[绘图]：
冬半年：太阳东南升，西南落。
北回归线以北地区太阳运动轨迹（东南--正南--西南）
南回归线以南地区太阳轨迹（东南--正东--东北--正北--西北--正西--西南）
[绘图]：
极地地区：发生极昼的地方一天中的太阳高度角都大于0°，极点为固定值。
北半球发生极昼地区的日出日落（正北升，正北落）
南半球发生极昼地区的日出日落（正南升，正南落）
[绘图]：
（1） 影子的朝向：与太阳的方位相反。（具体不阐述）
（3）影子长短的变化：
一天中：正午太阳最高，则影长最短，则日出→正午，影长缩短；正午→日落，影长变长。
一年中：（离太阳越近）正午太阳高度角越大，影子越短。（纬度越高，正午时的影子越长）
（4）高低纬度（不在同一条经线）的两地同时日出或同时日落，判断此时的时间。
解题方法：连接两地，同时日出，则该线为晨线；若是同时日落，则为昏线。
判读出该线两边的昼夜半球，在昼半球的一侧该线的垂线，观察太阳光线与纬线的关系可得。
2.正午太阳高度角的运用：
（1）确定房屋的朝向
为了获得更充足的太阳光照，在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
（2）确定楼距、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。一般来说，纬度较低的地区，楼距较小；纬度较高的地区，楼距较大。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)太阳能热水器的倾角调整
计算出某地太阳能板放置的角度就必须知道该地的正午太阳高度角。
结合该地的纬度，利用结论：
太阳能板放置的角度就是该地与太阳直射点的纬度差。
（三） 四季和五带
1、四季的划分方法:欧美:以“二分二至”划分；我国:以“四立”划分。
2、北温带国家：春季:3、4、5月；夏季:6、7、8月；秋季:9、10、11月;冬季:12、1、2月。南半球则相反。
3、五带：热带(南北回归线之间)、北温带(北回归线一北极圈)、南温带(南回归线一南极圈)、北寒带(北极圈一北极点)、南寒带(南极圈一南极点)。
【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。
上半年是六、廿一；下半年是八、廿三
【日期部分半球，但季节分半球】
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