浙江省义乌市第三中学高三地理《地球运动》专题知识汇总.doc

高三地球运动专题知识汇总 时区的划分 一、图示 二、计算 时区序号=经度/15（结果四舍五入取整） 东经则为东时区，西经则为西时区 中央经线经度=时区序号15 东时区则为东经，西时区则为西经时间计算 一、地方时与区时 1、地方时：因经度而不同的时刻。经度相同，地方时相同。 2、区时和时区 区时：国际上规定，每隔15度为一个时区，每个时区内采用该时区的中央经线的地方时作为整个时区统一的时间，即该时区的区进，也称标准时间。 二、时间计算的方法 在时间计算中，很重要的概念理解是东早西晚。由于地球自转是自西向东，故东侧地点要先看到日出，在时间上要早，而西侧地点的时间要晚。一般可以这样比较，如果日期不同，则比较日期大小，日期大的为早；如果日期相同，则比较时刻，时刻大的为早。如2月5日比2月4日早，2月4日晚上8点（即20点）比2月4日8点早。 时间比较结论：日期优先，大的为早，日期相同，时刻为准，大的为早。1、公式法 地方时计算公式：所求地地方时=已知地地方时时差 说明：号，如果所求地在已知地东侧则取加号，如果所求地在已知地西侧取减。即东加西减（原因：东早西晚可以这样理解，东面的取加号，导致时间变大，即为早了）。时差：地方时时差=经度差/15（经度差采用“同减异加”原则两地同为东经或两地同为西经，经度差为两地经度相减，一地为东经另一地为西经则经度差为两地经度之和） 区时计算公式：所求地区时=已知地区时时差 说明：号，如果所求地在已知地东侧则取加号，如果所求地在已知地西侧取减。即东加西减（原因：东早西晚可以这样理解，东面的取加号，导致时间变大，即为早了）。 时差：区时时差=时区序号差（时区序号差采用“同减异加”原则两地同为东时区或两地同为西时区，时差为两地时区序号相减，一地为东时区另一地为西时区则时差为两地时区序号之和） 2、晨昏线法 光照图中，经常会出现晨昏线。而晨昏线是可以提供时间条件的。 在昼夜平分的条件下，晨线时间为6时，昏线时间为18时。 昼夜平分：二分日全球；赤道上全年。所以我们经常利用晨昏线与赤道的交点做文章。 审题时注意晨昏线是昼夜分界线。3、直射点法 直射点的地方时为12点（与直射点同一经线的也为12时） 4、日期法 全球共有两条日期界线：自然界线0时经线；人为界线国际日期变更线（通常用180度经线代替）。 图中180度是固定的，而0时经线由于地球自转其经度在不断变化，所以导致新一天和旧一天的范围也在不断的变化，有时新一天范围大于旧一天，有时新一天范围小于旧一天，有时新一天范围等于旧一天。 计算原理：这两条分界线一条提供时间概念（0时经线），另一条提供经度概念（180度经线）。知道0时经线经度，可推算新一天和旧一天范围大小，知道新一天和旧一天范围大小，可推算0时经线经度，进而进行其它时间计算。 一般地，此法计算可分为两类，一类是已知时间求日期范围，另一类是已知日期范围求时间。 5、日出日落法 晨线即日出，昏线即日落，日出日落的时间早晚取决于经度（地方时早的先日出先日落）和纬度（纬度决定于当地的昼夜长短，昼越长，日出越早，日落越晚 计算公式：日出时间=12-昼长/2（或日出时间=夜长/2）日落时间=12+昼长/2（或日出落时间=日出时间+昼长） 6、半线法 白昼的中间时刻为12时，黑夜的中间时刻为0时（或24时）。通常可以通过昼半线（即平分白昼的线）、夜半线（即平分黑夜的线）来确定。 注意此法不能在极昼极夜范围内用。时间计算中的方向判定 在时间计算中，因涉及到时间早晚问题，需要对两地在东西方向作出判定。而在时间计算中方向的判定，是建立在经纬网定向的基础上，但有差异。时间计算中东西方向的判定无须考虑就近原则。 即：如果两地同为东经，则东经度数大的为东；如果两地同为西经，则西经度数大的为西；如果两地一地为东经，另一地为西，则东经在东，西经在西。 地球上180度经线即是最东侧，是新的一天的开始，又是最西侧，是旧一天的结束。时间计算中的闰年问题 在时间计算， 我们知道，在时间计算的最终结果，如果小时为负数，则应日期减一天，时刻加上24小时。如2月28日-5时即2月27日19时（-5时+24时）。如果最终结果小时为超过24小时的数字，则时刻应减去24小时，日期相应加上一天。这时会碰到闰年的问题。如已知时间为2月28日18时，根据时间计算的方法，求得所求时间为2月28日18+11时，即2月28日29时，这时就会扯涉到日期的变更（因为时刻已超过24小时），那结果是2月29日5时还是3月1日5时？ 闰年的规则：每4年闰一次，故一般年份能被4整除的为闰年，如1996年、2004年、2008年等。 如果是世纪年（如100、2001900、2000、2100等），则必须被400整除才为闰年，如1900就不是闰年，而2000年是闰年。昼夜现象 昼夜更替现象 昼夜长短一、昼夜的产生由于受太阳光照，向着太阳一侧的地表部分表现为白昼，而背着太阳一侧的地表部分表现黑夜，故昼夜的产生与地球的运动无关，其原因是：地球不发光，不透明，受太阳光照而形成。二、昼夜更替 由于地球不停的自转，导致全球各地产生了昼夜的更替现象（见上面的视频）。昼夜更替的周期为24小时，称为一个太阳日，也是我们通常所说的一天（就是我们生活中的时间概念）。 三、昼夜长短 1、昼夜长短的概念分析 一个地区其昼夜长短的判定可以这样理解： 当地所在的纬线被晨昏线分割成两部分（如下图所示，一部分在白昼，称为昼弧，另一部分在黑夜，称为夜弧，昼夜长短就是根据昼弧和夜弧各自占整条纬线的比例确定的。2、昼夜长短情况的判断由于黄赤交角的存在，在地球公转过程中，直射点在回归线之间来回移动，导致全球各地昼夜长短产生变化。 昼夜长短情况的判定（昼夜平分、昼长夜短或昼短夜长）可以这样理解：昼夜长短情况直射点的位置直射点所在半球昼长夜短，而且纬度越高，昼越长；另一半球相反。直射点位置北半球南半球3.21赤道昼夜平分昼夜平分3.216.22北半球昼长夜短昼短夜长6.22北回归线昼最长，夜最短昼最短，夜最长6.229.23北半球昼长夜短昼短夜长9.23赤道昼夜平分昼夜平分9.2312.22南半球昼短夜长昼长夜短12.22南回归线昼最短，夜最长昼最长，夜最短12.223.21南半球昼短夜长昼长夜短 3、昼夜长短变化的判断昼夜长短变化性质的判断昼夜长短的变化是指昼变长还而变短的判定。可以这样理解：昼夜长短的变化直射点的移动方向 直射点向北移，则北半球昼变长，夜变短；南半球相反。直射点向南移，则南半球昼变长，夜变短，北半球相反。直射点移动方向北半球南半球3.216.22北移昼变长，夜变短昼变短，夜变长6.229.23南移昼变短，夜变长昼变长，夜变短9.2312.22南移昼变短，夜变长昼变长，夜变短12.223.21北移昼变长，夜变短昼变短，夜变长 注意：昼长夜短不一定昼变长，昼短夜长不一定昼变短。 昼夜长短变化幅度的判断 昼夜平分时，昼夜长短变化幅度=0二分日或赤道上。故可理解成： 在季节上，越靠近二分日，昼夜长短变化幅度越小；越靠近二至日，昼夜长短变化幅度越大。 在纬度上，越靠近赤道，昼夜长短变化幅度越小；越远离赤道，昼夜长短变化幅度越大。 极昼极夜时，昼夜长短变化幅度=24小时4、极昼极夜现象极昼极夜3.21无无3.216.22由北极点向北极圈扩大由南极点向南极圈扩大6.22北极圈及其以内地区南极圈及其以内地区6.229.23由北极圈向北极点缩小由南极圈向南极点缩小9.23无无9.2312.22由南极点向南极圈扩大由北极点向北极圈扩大12.22南极圈及其以内地区北极圈及其以内地区12.223.21由南极圈向南极点缩小由北极圈向北极点缩小光照图的判读要求1. 确定晨线和昏线：顺着地球自转方向，由昼过渡到夜的分界线即为昏线，由夜过渡到昼的分界线即为晨线。2. 确定南、北极：上北下南（侧视图）；北逆南顺（俯视图）。3. 确定太阳直射点的位置：侧视图上在赤道与晨昏线的交点上作一通过白昼球面且垂直于晨昏线与球面边线的交点所在的经纬度。（注：太阳光线始终与晨昏线垂直。）俯视图上直射点的经度是平分昼半球的那条经线表示的经度；若昼夜平分，则直射点的纬度为0，若晨昏线与某纬线相切，则直射点的纬度为90减去该纬线的度数。4. 确定地方时：a. 赤道上与晨线的交点是6时，与昏线的交点是18时。b. 太阳直射点所在经线上的地方时为12时，与之相对应的另一条经线为0时。c. 纬线与晨昏线相切的切点所在经线的地方时为0时或12时。d. 经度相差1，时刻相差4分钟（东加西减）。e. 同一经线上的各点地方时相同。5. 确定日期：根据太阳直射点的位置，极昼、极夜的范围等已有条件，确定相应的日期或节气。若0经线上为0时，180经线上则为12时，全球正好两个日期各占一半；若0经线上为12时，180经线上则为0时或24时，全球只有一个日期。6. 确定昼夜长短：看图中各纬线圈上昼弧和夜弧的相应长度。某地昼（夜）长计算公式如下：某地昼（夜）长该地昼（夜）弧所跨经度1小时/15。7. 确定太阳出落时刻：日出时刻就是该地所在纬线与晨线交点的地方时，日落时刻为该地所在纬线与昏线交点的时刻。日出日落时刻与昼长：日出时刻12：001/2昼长日落时刻12：001/2昼长8. 确定正午太阳高度：所求地正午太阳高度等于90减去所求地地理纬度与太阳直射点地理纬度相隔的纬度数。（算法：在同一个半球，纬度度数相减；位于南北两个半球，纬度度数相加。）晨昏线与昼夜长短和日出、日落 晨线即日出，昏线即日落，故晨线至昏线之间的时间间隔即为当地的昼长。昼夜平分时，日出时间为6时，日落时间为18时。日出和日落关于正午对称。昼短夜长时，日出推迟（6点以后），日落提前（18点以前）。推迟和提前的时间量相等。日出和日落关于正午对称。昼长夜短时，日出提前（6点以前），日落推迟（18点以后）。推迟和提前的时间量相等。日出和日落关于正午对称。太阳高度的理解 一、太阳高度的概念 太阳光线与地面所成的夹角。 二、太阳高度的日变化 昼半球：大于0；夜半球小于0；晨昏线：等于0 注意：如果在极点，太阳高度的日变化是一天不变。 正午太阳高度是一天中的最大值。 三、正午太阳高度的年变化 1、正午太阳高度的概念 一天中太阳高度的最大值。 2、正午太阳高度的分布规律 由直射点向南北两侧递减。 夏至日：由北回归线向南北两侧递减。北回归线以北地区达到一年中的最大值，南半球各地达到一年中的最小值。 二分日：由赤道向南北两侧递减。 冬至日：由南回归线向南北两侧递减。南回归线以南地区达到一年中的最大值，北半球各地达到一年中的最小值。 3、正午太阳高度的计算 公式：h=90纬度差 说明：纬度差的计算遵循“同减异加”的原则太阳高度的变化图 1、正午太阳高度的年变化 回归线之间的地区：正午午太阳高度最大值为90每年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值为90，如右图。 回归线上：正午太阳高度最大值为90，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳高度最大值为90，如右图。回归线外：正午太阳高度最大值小于90，一年中只有一个正午太阳高度最大值。如下图。 2、太阳高度的日变化 极点：在极昼期间，极点上的太阳高度一天之内无变化，其太阳高度始终等于太阳直射点纬度。如下图 非极点地区：太阳高度在一天之内有明显变化，一天中当地正午时的太阳高度达到最大值。如下图。 3、二分二至日全球正午太阳高度随纬度的变化图直射点与极昼极夜的纬度关系由于黄赤交角的存在，决定了太阳直射点在2326s2326n之间来回移动。如图所示，若直射点所在纬度为，则晨昏线（圈）所在平面与地轴的夹角也为（02326）。晨昏线（圈）始终与南北纬90（0）纬线圈相切，该纬度为极昼极夜的最低纬度，极昼极夜的范围则是90以内。直射点所在半球为极昼，另一半球为极夜。 公式：直射点纬度+极昼极夜最低纬度=90 如果=0，即晨昏线与经线重合，为二分日，全球无极昼极夜现象。楼间距问题 楼间距问题实际是一个影长的问题。其基本原则是前一幢楼产生的影子不能挡住后一幢楼的采光（一般以太阳光线能照射至后一幢楼的底层为标准），如下图 图中h为正午太阳高度，一般取当地的最小值。因为正午太阳高度最小值，意味着前一幢楼的影子是一年中最长的，而此时的楼间距能保证，则一年四季都能确保。故一般地北半球取冬至日的正午太阳高度，南半球的取夏至日的正午太阳高度。 计算过程如下：tanh=h/l l=hcoth结论：楼间距与正午太阳高度大小呈反比；与前一幢楼的楼高呈正比日出日落方位夏至日： 日出 日落二分日： 日出 日落冬至日： 日出 日落结论： 太阳直射点在北半球时，地球上（除极昼、极夜地区）日出方位均在东北，日落于西北。太阳直射点在南半球时，地球上（除极昼、极夜地区）日出方位均在东南，日落于西南。直射在赤道时，为东升西落。日影问题日影问题包括两个方面的讨论，其一是日影的朝向，其二是日影的长短。 一、日影的朝向与太阳入射方向相反。 即太阳位于东方，则日影朝西；太阳位于南方，则日影朝北。 1、日影的日变化太阳方位的日变化。 日影的日变化，一般我们讨论的时段有这么几个： 日出时刻 二分日，太阳从正东方升起，日影朝西。 夏半年（3月21日9月23日期间），太阳从东北方升起，日影朝西南。 冬半年（9月23日次年3月21日期间），太阳从东南方升起，日影朝西北。 上午时刻 北半球，太阳位于东南方，日影朝西北。南半球太阳位于东北方，日影朝西南。 正午时刻见日影的年变化 下午时刻 北半球，太阳位于西南方，日影朝东北。南半球太阳位于西北方，日影朝东南。 日落时刻 二分日，太阳从正西方落下，日影朝东。 夏半年（3月21日9月23日期间），太阳从西北方落下，日影朝东南。 冬半年（9月23日次年3月21日期间），太阳从西南方落下，日影朝东北。 2、日影的年变化 日影的年变化一般我们讨论的是一个地区在不同季节正午时分的日影方位。如下图，我们将全球分成9个地区加以讨论： 一年内太阳直射点在南北回归线之间移动一个来回。即太阳入射的方位有变化。 赤道上：3月21日至9月23日期间，太阳直射北半球，即太阳从北侧射向赤道，故太阳位于赤道以北，故日影朝南；而9月23日至次3月21日期间，太阳直射南半球，即太阳从南侧射向赤道，故太阳位于赤道以南，故日影朝北。赤道上日影规律是：半年朝南，半年朝北，呈对称分布。 02326n之间：以直射当地作为分界线，影子始而朝南，始而朝北，但朝南时间多于朝北时间。 2326n6634n之间：始终有影子且朝北。 6634n90n：有影子则朝北（除极夜期间无日影）。 90n：有影子则朝南（北极点外任何方向均为正南）。 02326s：以直射当地作为分界线，影子始而朝南，始而朝北，但朝北时间多于朝南时间。 2326s6634s之间：始终有影子且朝南。 6634s90s：有影子则朝南（除极夜期间无日影）。 90s：有影子则朝北（南极点外任何方向均为正北）。 3、极昼最低纬度上的特殊性：如果是极昼的最低纬度，北半球日出日落时太阳位于正北方，故日影朝南；南半球出日落时太阳位于正南方，故日影朝北。 二、日影的长短 日影的长短与太阳高度成反比，太阳高度越大，日影越短，反之则越长。如果直射，则日影的长度为零（即无日影）。与物体高度成正比。太阳的周日视运动 由于地球自西向东自转，太阳相对地球而言，是自东向西运动（即太阳的东升西落，如下图）。但由于不同地区、不同季节太阳的周日视运动有些差异，甚至是完全不同。一、周日视运动图的一些概念 圆心：是以观察者为圆心；所在平面为地平面。 方位：符合上北下南左西右东的原则，故我们只需确定某一个方位，其余的方位也应是确定（如根据太阳升起的方位东、落下的方位西、正午太阳的方位北半球一般在南，南半球一般在北）。 天顶：观察者的头顶（即图中的z点） 上中天：过z点的圆周的地平面以上部分，地方时为12时即正午时太阳上中天。 下中天：与上中天对应的地平面以下部分，地方时为子夜24时（或0时）。 太阳的特殊位置：1日出；2上中天；3日落；4下中天。 正午太阳高度：太阳上中天时，太阳与观察者的连线与地平面所成的夹角，即图中的h。 昼夜长短：太阳的周日视运动圈（即图中的12341）以地平面为界，分为两部分，地平面以上部分可代表昼长，地平面以下部分可代表夜长，根据两者各自所占的比例可确定观察者当地此时的昼夜长短情况。 二、周日视运动圈的特征 一年中的周日视运动圈我们可认为它们是互相平行的。故一般题目中只讨论二分二至的三个视运动圈（可根据正午太阳高度角大小或昼夜长短情况区分）。一年中所有的周日视运动圈均在二至日两个视运动圈之间，其中二分日日出必然在正东方地平面上，日落必然在正西方地平面上。 三、常见的各种周日视运动图 1、一般的周日视运动图 如果在二至日两个周日视运动圈之间包括天顶位置，表明该地位于回归线以内。赤道的特征是周日视运动图垂直于地平面；赤道至北回归线之间地区的周日视运动圈的特征是太阳上中天的部分天顶以南部分多于天顶以北部分；赤道至南回归线之间地区的周日视运动圈的特征是太阳上中天的部分天顶以北部分多于天顶以南部分。 如果太阳上中天的部分全部位于天顶以南（如下图），则表明当地位于北回归线以北地区；相反，如果太阳上中天的部分全部位于天顶以北，则表明当地位于南回归线以南地区。如果出现某一个周日视运动圈全部位于地平面以上（即极昼），则表明当地位于极圈以内。上中天后太阳位于天顶以南是北极圈以内，上中天后太阳位于天顶以北是南极圈以内。 北极圈的周日视运动圈（如下图）的特征是在夏至日周日视运动圈日出日落方位刚好在正北方的地平面上。南极圈的周日视运动圈的特征是在冬至日周日视运动圈日出日落方位刚好在正南方的地平面上。 极点的周日视运动圈的特征是与地平面平行。其太阳高度一天不变，大小与直射点纬度相同。等太阳高度线图的阅读 一、等太阳高度线图的原理等太阳高度线图可以看做是以太阳直射点为中心的俯视图，图的中心为太阳直射点，太阳高度以该点为中心向四周逐渐降低；通过该点的经线即太阳直射的经线，地方时是12点；通过该点的纬线即为太阳直射的纬线，其正午太阳高度为90度。正午太阳高度的分布规律从太阳直射的纬线向南北逐渐降低。 二、等太阳高度线图的判读 判读时，若掌握了以下技巧，就能为相关问题的正确解答创造条件。 1晨昏线的确定。 如果没有标注太阳高度的数值，图中最大的圆圈就是太阳高度为0的等太阳高度线,即为晨昏线。图中所示的半球全部为昼半球。在这种图上，太阳直射经线以西最大的半圆为晨线，以东最大的半圆为昏线。但在有数字标注的图上，则应视具体数值而定：一是最外侧的大圆圈数值为0，则为晨昏线（晨线和昏线区分方法同前）；二是图中最外侧的圆圈不是0，也就不是晨昏线。这是一种局部的等太阳高度线图，表示的只是昼半球中太阳高度比较大的部分。 2极点位置的确定。 在太阳直射的经线上太阳高度南北跨度为180度，因而，太阳直射赤道时，直射经线最北点为北极，最南点为南极。当太阳直射北纬度时，北极点在与最北点距离为度的内侧位置（即北极点与最北点的距离为太阳直射的纬度度数），此时图上没有南极点。太阳直射时，南极点位于距最南点度的内侧位置，图上没有北极点。 3时间（季节）的确定。 图中的圆心为太阳直射点，过该点的经线地方时是12点。特别需要注意的是，当太阳直射点不在赤道上时，这条线段不是同一条经线，而是两条正相对的经线。其中与直射经线正相对的经线，地方时为0时。过直射点的纬线正午太阳高度都为90。根据