第四章第一节四季和五带

第四章第一节四季和五带第一页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系第一节四季和五带太阳的回归运动昼夜长短太阳高度四季和五带第二页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系第一节四季和五带本节介绍的是天文上的四季和五带，并非实际的季节和热量带，即它只取决于太阳辐射在地球上的分布状况，而不考虑地表的海陆分布，也不计大气的影响。这种天文上的四季和五带是气候上季节和热量带的基础。第三页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系太阳的回归运动有关概念回归运动回归运动的表现太阳赤纬的周年变化直射点纬度的周年变化γPK回归线回归运动周期——回归年第四页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系昼夜长短昼夜交替晨昏线昼夜交替周期——太阳日昼弧和夜弧昼夜长短的纬度分布昼夜长短的季节变化昼半球夜半球晨昏线第五页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系晨昏线阳光特点与阳光垂直以直射点为极晨昏判断第六页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系阳光晨昏线第七页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系晨昏线阳光第八页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系判断A、B的晨昏SABNAB第九页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系昼弧和夜弧昼弧=夜弧，则昼夜等长昼弧>夜弧，则昼长夜短昼弧<夜弧，则昼短夜长在同一纬圈上，昼弧＋夜弧＝24小时

阳光第十页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系昼夜长短的纬度分布赤道上——终年昼夜等长在直射半球昼长夜短昼长随纬度的升高而增长在Φ＝900-δ处，出现极昼在非直射半球昼短夜长昼长随纬度的升高而缩短在Φ＝900-δ处，出现极夜第十一页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系说明当太阳赤纬为20°时，全球昼夜长短的纬度分布赤道上，终年昼夜等长北半球：昼长夜短，昼长随纬度的升高而增长，在70°N以北地区出现极昼现象。南半球：昼短夜长，昼长随纬度的升高而缩短，在70°S以南地区出现极夜现象。第十二页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系昼夜长短的季节变化二分日——全球昼夜平分随|δ|的增大，各地昼夜长短的差异越来越大二至日，全球昼夜极端南北两半球昼夜长短的变化顺序相反第十三页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系阳光阳光阳光φδφδ第十四页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系阳光阳光阳光直射半球：昼长随|δ|的增大而增大

非直射半球：昼长随|δ|的增大而减小

第十五页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系比较北京（40°N）5月10日与6月10日的昼长这两个日期太阳均直射北半球，对北京来说均是位于直射半球。从5.10到6.10太阳赤纬逐渐升高。根据直射半球昼长随|δ|的增大而增大的规律，北京6.10的昼长大于5.10昼长。第十六页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系δ=ε在当地夏至日在当地冬至日二至日昼夜长短情况昼最长，夜最短极昼范围最大（φ=90º-ε）昼最短，夜最长极夜范围最大（φ=90º-ε）φ66°34'66°34'第十七页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系太阳高度阳光正午太阳高度HH的纬度分布H的季节变化第十八页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系正午太阳高度概念太阳位于上中天时的地平高度。计算公式Ｈ＝900－φ＋δ

φ

、δ的符号φ不分南北纬，均为正值δ在太阳直射半球为正，非直射半球为负Ｈ的特殊值：计算下列地点的Ｈ第十九页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系正午太阳高度的计算（1）计算300N，冬至日的正午太阳高度

Φ＝300δ＝－23026′∴Ｈ＝900－300－23026＝36034′

计算300S，冬至日的正午太阳高度

Φ＝300δ＝+23026′∴Ｈ＝900－300＋23026＝83026′第二十页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系正午太阳高度的计算（2）计算200N，夏至日的正午太阳高度

Ｈ＝900－200＋23026＝93026′1800－93026′＝86034′

计算700N，冬至日的正午太阳高度

Ｈ＝900－700－23026＝－3026′注：中学阶段的太阳高度在00－900之间。在《地球概论》课程中，太阳高度实测是无所谓负值，但理论计算可以有负值。第二十一页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系正午太阳高度的计算（3）90ºS66º34´23º26´0º23º26´66º34´90ºN夏至日二分日冬至日-23º26´

0º43008′

66034′

46052′

900

23º26´0º23026′

66034′

66034′

900

23º26´0º23º26´46052´66034´90043008´00-23º26´第二十二页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系正午太阳高度的纬度分布二分日，Ｈ由赤道向南北两极递减

夏至日，Ｈ由北回归线向两极递减冬至日，Ｈ由南回归线向两极递减南回归线北回归线0º90ºS90ºN90ºH第二十三页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系正午太阳高度的季节变化冬至日春分日夏至日秋分日冬至日-23º26´0º30º60º90º北回归线北极圈北极赤道66034′43008´切换到表格第二十四页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系正午太阳高度的季节变化

１．赤道上（１）Ｈ变化于66034′～900之间。（２）每年两次极大值900，分别为二分日。２．北回归线上（１）Ｈ变化于43008′～900之间。（２）每年一次极大值900，为夏至日。回归线是接受太阳直射的界限，回归线之间的地区，每年有二次Ｈ＝900，这二次出现的时间随Ф越接近南北纬23026′，越来越靠近当地的夏至日。第二十五页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系正午太阳高度的季节变化３．北极圈上（１）Ｈ变化于０0～46052′之间。（２）每年一次正午太阳位于地平，为冬至日。４．北极点上（１）Ｈ变化于±23026′之间。（２）每年二次正午太阳位于地平，分别为二分日。春分：正午太阳由地平以下升至地平以上的转折点。秋分：正午太阳由地平以上降至地平以下的转折点。即：春分－秋分，太阳位于地平以上，为极昼；秋分－春分，太阳位于地平以下，为极夜。极圈为极昼（夜）现象的界限，由极点到极圈，每年两次Ｈ=００，这二次出现的时间，随Ф越接近南北纬66034′，越来越靠近当地的冬至日，至极圈成为一次（冬至日）。第二十六页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系四季和五带影响季节变化的因素季节变化性质四季递变四季划分五带第二十七页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系影响季节变化的因素全球性因素：日地距离的变化半球性因素：是否接受太阳直射100%93.5%30%70%第二十八页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系季节变化的性质季节变化是半球性现象全球无统一的季节南北半球季节变化相反

季节变化首先是天文现象第二十九页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系阳光第三十页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系阳光第三十一页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系四季递变γPK北半球南半球δ⊙>0ºδ⊙<0ºδ⊙

持续增大δ⊙

持续减小夏半年冬半年夏半年冬半年冬—夏夏—冬冬—夏夏—冬季节变化的周期为回归年第三十二页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系四季划分（一）天文划分法（二）候温划分法（三）气象划分法（四）农历划分法第三十三页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系（一）天文划分法中国划分法强调季节的天文特征具有明显的天文意义与实际气候情况不符

西方划分法较多的考虑了气候上实际的季节变化，但仍属于天文上的季节划分春分夏至秋分冬至γPK立春立夏立秋立冬无论是我国的四季，还是西方的四季，都是按二分二至划分的，它们都有确切的天文含义，较少考虑气候因素。按天文上的定义，一年分成大致相等的四个季节；同一季节，在不同纬度都有同样的始终。而在气候上，春夏秋冬四季，不一定是长短相等的；同一季节，在不同纬度也会有不同的始终。

第三十四页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系（二）候温划分法要使春夏秋冬四季反映地面上的气候条件，必须采用气候本身的标准来划分四季。气候学上通常以侯平均湿度（每5日的平均气温）作为季节的划分标准：候温高于22℃的时期为夏季，低于10℃为冬季，介于二者之间的为春季和秋季。这样，各地的春夏秋冬四季，都有共同的温度标准。但是，同一地点，四季必然长短不一；不同地点，同一季节并非同时始终。而且，并非到处都有四季。每5日平均气温季节>220C夏季<100C冬季220C－100C春、秋第三十五页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系（三）气象划分法在气象部门，通常以阳历3～5月为春季，6～8月为夏季，9～11月为秋季，12月～来年2月为冬季，并且常常把1、4、7、10月作为冬、春、夏、秋季的代表月份。第三十六页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系（四）农历划分法我国民间习惯上用农历月份来划分四季。以每年阴历的1～3月为春季，4～6月为夏季，7～9月为秋季，10～12月为冬季。正月初一是全年的头一天，也是春天的头一天，所以又叫春节。第三十七页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系地球上的五带划分依据：五带划分以纬度为唯一标准（即以正午太阳高度和昼夜长短为标准），不考虑实际的气候差异。有无直射阳光有无极昼（夜）现象

划分界限：

回归线极圈第三十八页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系五带划分第三十九页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系五带的性质五带是季节地带：每一地带具有特定的季节变化特点。五带是天文地带：各代划分完全依据天文特点即ｔ、Ｈ的特点，而不考虑实际的冷暖差异。五带是纬度地带：五带划分以纬度为唯一标准，不考虑实际的气候差异。第四十页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系第四十一页，共四十三页，编辑于2023年，星期五信阳师范学院华锐学院理工系有关概念太阳的回归运动：由于地球自转平面和公转平面的不一致，使太阳周年运动相对与天赤道来说便有了往返运动，即太阳的回归运动。回归线：太