地球运动部分的知识点.doc

地球运动部分的知识点，尤其是太阳视运动对于一般高中学生而言较难理解，因为缺乏空间想象能力，且高中地理教材对于该块内容几乎是空白，而在高考中对太阳视运动有一定的要求，掌握和理解太阳视运动规律有利于解决地球运动的知识点，所以笔者认为掌握一定的太阳视运动知识是有必要的。太阳视运动规律一般与直射点位置联系在一起，太阳视运动可以分为周日视运动与周年视运动。这里我们研究不同地区，不同季节的太阳周日视运动状况。一、太阳周日视运动周期地球自西向东的自转，从地球上看地球以外的任何天体都有东升西落的周日运动。以恒星为参考体的自转周期，即恒星的周日运动周期，定义为恒星日，再划分为恒星时，分，秒，构成恒星时系统。以太阳为参考体的自转周期，即太阳的周日运动周期，定义为太阳日，再划分为太阳时，分，秒，构成太阳时系统。两者的时间差异在于地球在自转的同时也在绕太阳公转。二、昼夜长短状况高中地理教学中，我们经常利用昼弧长除以150来表示昼长，如果太阳视运动轨迹在地平线之上（此时为昼）的长度大于半个圆，则昼大于夜，反之昼短于夜；如果始终在地平线之上为极昼，反之为极夜。与直射点位置关系为：直射点所在半球，昼大于夜，且直射点纬度越高昼夜差异越大；直射点向某半球移动，该半球的白昼增长。三、日出日落的太阳方位人们常说：“太阳东升西没”。而且习惯以日出地平线的一点代表东方，日没地平线的一点代表西方。在人们的心目中，太阳的出没点是判断地面东西方向的标志。然而，严格地说来，仅把太阳的出没地点作为地平面正东正西方向的判断标准，这显然是不准确的。因为，在地球表面上，同一纬度地点的不同季节，或同一季节不同纬度，太阳在地平线上升没的地点均会发生明显的变化，除春秋分两天是全球各地都从正东方升起正西方落下外，其它日期不可能是在固定的正东点和正西点。那么，相对于地平线太阳到底出没在哪里？一年内太阳出没地点又是怎样变化的？ 太阳的周日视运动，就是以地球自转的相反方向，随着天球旋转，以一太阳日为周期的自东向西的“巡天”运动。由于地球自转和公转等因素的制约，使太阳的周日视运动状况无时无地的发生变化，并导致太阳出没地点的相应变化。首先，太阳的周日运动与其它恒星的周日运动相比具有明显区别，即由于地球除了自转以外还存在着绕日公转，致使太阳以每天59 8.196的速度沿着天球黄道作周年运动。很显然，太阳在黄道上的周年运动，必定会影响到太阳在黄道上年内位置的改变，使太阳在不同季节处在黄道上不同的位置进行着周日运动；同时，由于地球在公转中地轴相对其轨道面发生倾斜，黄道面相对于赤道面存在着2326的黄赤交角。于是，在某一纬度地点的地平面来观察太阳周日运动时，便产生着因时而异的太阳周日运动的季节变化，进而，太阳出没于地平线的方位也相应地发生这种季节变化。我们都知道在晨昏线上太阳的高度角为0度，可以表示日出、日落方位和时间。从图上可以看出夏至日这一天太阳光线的方向（代表太阳升起的方向）与纬线方向（代表东西方向）并不平行，而是呈一夹角，太阳光线出现在偏北方位。也就是说太阳升落方位并不与纬线平行，即不为正东和正西方位，而是偏北升落，并且与赤道的纬距越大偏北的角度越大，到南北极圈正好为正北升落，出现极昼极夜现象。同样我们也可以从冬至太阳直射图中得出，太阳升落方位并不与纬线平行，即不为正东和正西方位，而是偏南升落。同样与赤道的纬距越大偏南的角度越大，到南北极圈正好为正南升落，出现极昼极夜现象。只有在春秋分日时，太阳光线与纬线平行，太阳升落在正东和正西方位。由此我们可以得到如下规律：规律一：太阳的升落偏移位置与直射点的南北半球位置有关：太阳直射北半球，全球太阳从东偏北升起，西偏北落下；太阳直射南半球，全球太阳从东偏南升起，西偏南落下；春秋分两天，全球太阳从正东升起，正西落下。同一纬度地区，直射点纬度越高，升落方位越偏北或偏南。同一季节（直射点纬度不变），纬度越高的地区，升落越偏北或偏南，到极昼极夜处成正北或正南升落。四、正午太阳方位如图所示北半球部分地区正午太阳朝向，其中a代表夏至日太阳光线，b代表春秋分日太阳光线，c 代表冬至日太阳光线（光线并不完全准确，只是示意光线）。在北半球中高纬地区，一年四季正午太阳始终在正南方，这是因为我们在北回归线以北地区，太阳一年四季都直射在南面，所以我们一带为获得最多的太阳光照，房子一般“坐南朝北”。那么地球上其它地区正午太阳方位如何。热带地区正午太阳的方向一年中有时朝北，有时朝南，温带和寒带地区，一年中只朝向一个方向，北温带和北寒带太阳一直朝南，而南温带和南寒带太阳一直朝北，由此可推出正午太阳的方位与直射点的方位相同，与正午日影的方位相反。由此我们可以得出这么一个规律：规律二：太阳直射点以北地区，正午太阳在南方。太阳直射点以南地区，正午太阳在北方。太阳直射地区，正午太阳在正上方。五、正午太阳高度六、太阳视运动图理解了以上五点，就可以理解太阳周日视运动与直射点之间的关系，并可以画出太阳的视运动图，如图：根据规律二，对于南纬40度地区，直射点始终在南面，所以任何季节正午太阳都位于北方。根据规律一可得出：春分正东升正西落；夏至东北升西北落；冬至东南升西南落。直射点离当地越远太阳高度越大。但是要注意的是南北回归线之间地区和此图有较大的差别，以赤道为例，如图：七、太阳视运动图判断原则1对任一地而言，不同日期太阳周日视运动轨迹都是平行的。2昼夜长短比较，为地平面之上轨迹线与地平面之下轨迹线的比较。图中可见：春分昼夜等长；夏至昼长而夜短；冬至相反。3可确定正午太阳方位。如图，A点，太阳上中天；H为冬至日正午太阳高度（正午太阳与地平面中心点的连线和地平面之间的夹角）；地方时为12点；太阳位于正南方向。4根据日出日落方位（运动轨迹线与地平面东侧交点为日出，西侧为日落），可以确定直射点的大致范围和季节。图中可看出：正东升正西落，则直射点在赤道上，为春秋分日；东北升西北落，则直射点在北半球，为夏半年；东南升西南落，则直射点在南半球，为冬半年。5可根据二分二至正午太阳位置确定当地的纬度范围。图中正午太阳始终在南面，所以此地为北回归线以北。6利用正午太阳高度可确定太阳直射点的纬度位置或当地纬度（正午太阳高度=90直射点和当地的纬距）。如果H为30，则纬距为60，冬至日直射点在2326，所以当地纬度=602326=3634N。大家都知道地球不仅在自己的转轴上旋转，还环绕太阳做一年一次的公转。这种运动的结果实际上是表明这种运动的现象便是看起来好像太阳在众星之间每年环绕天球一周了。我们只要想象我们自己环绕太阳运动，并且看到太阳在向相反的方向运动，就不难知道一定会看出太阳在众星之间移动了，因为星辰比太阳要遥远得多。不错，这种运动不是立刻可以看出的，因为白昼看不见星。可是如果我们每天都守候着西天的某一颗星，就会看到它一天比一天落得早，换句话说，一天比一天更接近太阳更确切些说，既然星的方位不 变，太阳似乎就是向星辰的方向来的。这样一来，地球的周年运动就显然可知了。 假使我们能在白昼看见星辰，看它们散布在太阳周围，这种情形便会更加显然。我们定会看到，如果有一颗