第二节　地球运动的地理意义

高中地理选择性必修1自然地理基础

人教版第二节地球运动的地理意义

1.昼夜交替(1)昼夜半球:在同一时间里,地球表面只能被太阳照亮一半。向着太阳的半球是

白昼,称为昼半球;背着太阳的半球是黑夜,称为夜半球。(2)晨昏线(圈):昼半球和夜半球的分界线(圈)。图中甲为夜半球,乙为昼半球,线

AOB为晨线。第一章地球的运动1|地球的自转

(3)昼夜交替的成因:地球是一个不发光也不透明的球体,且地球不断自转。(4)交替周期:1个太阳日=24小时。第一章地球的运动2.时差(1)地方时第一章地球的运动(2)规律:经度每隔15°,地方时相差1小时;经度每隔1°,地方时相差4分钟。(3)区时与时区第一章地球的运动名称区时时区属性时间范围产生各时区都以本时区中央经线的

地方时作为本时区的区时全球共分为24个时区,每个时区

跨经度15°关系相邻两个时区的区时相差1小时

3.国际日界线(1)设置目的:避免日期的紊乱。(2)内容:原则上以180°经线为分界线。(3)意义:地球上“今天”和“昨天”的分界线。(4)自然日界线与人为日界线的区别自然日界线是地方时为0(24)时的经线。自然日界线随着地球的自转不断移动,

顺地球自转方向跨过0(24)时经线,日期增加一天。人为日界线是180°经线(实际情况并不与180°经线完全重合),顺地球自转方向跨

过人为日界线,日期减少1天。第一章地球的运动1.产生

2.规律:在北半球向右偏转;在南半球向左偏转;在赤道上没有偏转。第一章地球的运动2沿地表水平运动物体的运动方向的偏转1.昼弧和夜弧(1)划分:晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧两部分。(2)昼弧、夜弧与昼夜长短关系:如果昼弧比夜弧长,则白昼长、黑夜短;反之,则黑

夜长、白昼短。

第一章地球的运动3|昼夜长短的变化2.昼夜长短的变化(以北半球为例)

昼夜长短情况分布规律特殊现象

昼长夜短纬度越高,昼越长,夜越

短,至北极四周为极昼夏至日太阳直射北回归线,北半球昼最长、夜最短,北极圈及其以北地区皆为极昼

昼短夜长纬度越高,昼越短,夜越

长,至北极四周有极夜

现象冬至日太阳直射南回归线,北半球昼最短、夜最长,北极圈及其以北地区到处出现极夜现象

昼夜等长太阳直射赤道,全球各地昼长、夜长均为12时

第一章地球的运动知识拓展

(1)太阳直射某地,该地不一定昼最长、夜最短,北半球各地北半球

夏至日这一天昼最长,南半球各地北半球冬至日这一天昼最长。(2)太阳直射点的纬度越高,地球上各地(赤道及极昼、极夜区除外)昼夜长短相差

越大,出现极昼、极夜的范围越大。(3)同一纬线上各地同一天的昼夜长短状况相同(日出、日落地方时也相同);同一

纬线(赤道除外)的昼夜长短状况在一年中有两个日期相同(除二分日),且这两个

日期近似关于二至日对称。第一章地球的运动1.太阳高度:太阳光线与地平面的交角。2.正午太阳高度:一日内最大的太阳高度,反映太阳辐射的强弱。3.正午太阳高度的空间(纬度)变化规律:由太阳直射点所在纬线向南、北两侧递减。4.正午太阳高度的时间(季节)变化规律(以北半球为例)时间最大值地区最小值地区夏至日北回归线及其以北地区南半球冬至日南回归线及其以南地区北半球春、秋分日赤道极点第一章地球的运动4

|正午太阳高度的变化5

四季更替和五带划分1.四季的更替第一章地球的运动类别季节含义或月份

春季冬季与夏季的过渡季节

夏季一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节

秋季夏季与冬季的过渡季节

冬季一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节

春季3、4、5三个月

夏季6、7、8三个月

秋季9、10、11三个月

冬季12、1、2三个月续表类别季节含义或月份

春季立春至立夏

夏季立夏至立秋

秋季立秋至立冬

冬季立冬至立春第一章地球的运动2.五带的划分人们根据地表不同纬度地区一年中获得的太阳辐射总量的多少,以南北回归

线和南北极圈为界,把地球表面粗略地划分为热带、北温带、南温带、北寒带和

南寒带5个带。如图:

第一章地球的运动1昼夜交替与晨昏线(圈)

1.地球上的昼夜现象和昼夜交替现象;(1)昼夜现象:地球是不发光、不透明的球体,被太阳照射的一面为白昼,另一面为

黑夜。地球即使不自转,仍存在昼夜现象。(2)昼夜交替现象:地球的自转运动产生了昼夜交替现象,昼夜交替的周期是1个太

阳日,即24时。第一章地球的运动2.晨昏线(圈)的特点(1)晨昏线(圈)上晨线、昏线各占一半,纬度最高的两点为其分界点。(2)晨昏线(圈)是过球心的大圆,平分地球和赤道。(3)晨昏线(圈)所在平面永远与太阳光线垂直。(4)除春、秋分日两极点外,晨昏线(圈)自东向西每小时移动15°。(5)晨昏线(圈)上各点太阳高度同为0°,但地方时不一定相同。(6)晨昏线(圈)在春、秋分日与经线圈重合,夏、冬至日与极圈相切。第一章地球的运动3.晨昏线的判断方法晨线和昏线判断的依据是地球自转方向,不论采用哪种方法,首先要明确

“自西向东”中的“东”与“西”两个方向。第一章地球的运动

晨线昏线

顺地球自转方向,由夜入昼的分

界线顺地球自转方向,由昼入夜的分

界线

夜半球东侧(昼半球西侧)的昼

夜分界线夜半球西侧(昼半球东侧)的昼

夜分界线

赤道上地方时为6时的昼夜分界

线赤道上地方时为18时的昼夜分

界线

第一章地球的运动4.晨昏线(圈)的应用(1)确定地球的自转方向若下图中弧AB为昏线,则地球呈逆时针方向自转;若弧BC为昏线,则地球呈顺时

针方向自转。

第一章地球的运动(2)确定地方时过晨线与赤道交点的经线地方时是6时,过昏线与赤道交点的经线地方时是18

时。过夜弧中点的经线(夜半球的平分线),地方时为0(24)时;过昼弧中点的经线

(昼半球的平分线),地方时为12时。(3)确定日期和季节①晨昏线(圈)与经线圈重合:日期为3月21日前后或9月23日前后,对应的节气是北

半球春分或秋分。②晨昏线(圈)与经线圈相交且与极圈相切:第一章地球的运动②晨昏线(圈)与经线圈相交且与极圈相切:极昼、极夜分布情况日期节气北(南)极圈及其以北(南)出现极

昼(夜)6月22日前后北半球夏至北(南)极圈及其以北(南)出现极

夜(昼)12月22日前后北半球冬至第一章地球的运动(4)确定太阳直射点的位置①确定纬度:与晨昏线(圈)相切的纬线度数与太阳直射点的纬度值互余;晨昏线

(圈)与地轴夹角的度数等于太阳直射点的纬度值。②确定经线:与晨线(昏线)和赤道交点经度相差90°且大部分或全部在昼半球一侧

的经线是太阳直射的经线;过晨昏线(圈)与纬线切点,且大部分或全部在昼半球一

侧的经线是太阳直射的经线。(5)确定日出、日落时间某地的日出时间就是该地所在纬线与晨线交点的地方时;日落时间就是该地所在

纬线与昏线交点的地方时。第一章地球的运动

典例

下图为极地投影示意图,图中小虚线圈为极圈,大虚线圈为回归线;弧线ACB为晨昏线,且AC段为昏线;C点为晨昏线与极圈的切点,也是晨昏线与120°E

经线的交点。读图回答下面两题。

(1)图示的日期可能是

(

)A.3月21日B.6月22日C.9月23日D.12月22日第一章地球的运动D(2)该日正午太阳直射点的位置是

(

)A.120°E、23°26'SB.120°E、23°26'NC.60°W、23°26'SD.60°W、23°26'N第一章地球的运动C信息提取①晨昏线与极圈相切;②弧线ACB为晨昏线,且AC段为昏线;③C点为

晨昏线与极圈的切点,也是晨昏线与120°E经线的交点;④图中东经度按顺时针方

向递增。第一章地球的运动解析:第(1)题,根据晨昏线与极圈相切可判断该日为二至日。东经度递增方向为地球

自转方向,读图可知,图中地球呈顺时针方向自转,故图示中心为南极点。根据

“AC段为昏线”和地球自转方向可知,夜半球在晨昏线右侧,120°E经线为子夜0

时。再结合“C点为晨昏线与极圈的切点”,可推出南极圈及其以南出现极昼,因

此图示日期可能为12月22日。第(2)题,南极圈上出现极昼,所以太阳直射点的纬

度为23°26'S。由上题推论可知,120°E经线为夜半球平分线,故60°W经线为昼半

球平分线,地方时为12时,因此太阳直射点的经度为60°W。第一章地球的运动2

如何计算地方时和区时?

1.地方时的计算(1)计算依据:东早西晚,经度每隔15°,地方时相差1小时;经度每隔1°,地方时相差4

分钟。(2)计算公式:所求地点的地方时=已知地点的地方时±两地时间差。(3)地方时计算的思路和步骤计算某地地方时的思路:通过题目所给信息找到已知的经度及其对应的地方时,

然后求出两地经度差→根据经度差换算出时间差→根据地方时东早西晚进行东

加西减。第一章地球的运动步骤具体算法同减异加法求经度差若同在东经或同在西经,经度差为数值大的经度

减去数值小的经度的值;若一地在东经一地在西

经,则经度差为两地经度值相加之和除法公式法算时间差两地经度差÷15°/小时=商+余数,所得商即为两地

相差的小时数,而余数×4即为剩余经度值相差的

分钟数东加西减的东西确定若同在东经,则经度数值大的在东;若同在西经,

则经度数值小的在东;若一地在东经,一地在西

经,则东经的在东第一章地球的运动2.一个地点所在时区的确定方法(1)记忆特殊地点的时区:如北京位于东八区,伦敦位于中时区。(2)利用经度求时区

如123°W所在时区为123°÷15°,商是8,余数是3°,而3°小于7.5°,因此123°W位

于西八区。第一章地球的运动3.区时计算步骤

第一章地球的运动

典例

下图中弧ACB是晨昏线,C点位于45°W经线上。读图回答下题。

若图中A地正值日出,此时北京时间是

(

)A.11时B.23时C.17时D.5时第一章地球的运动B信息提取①弧ACB是晨昏线;②C点为晨昏线与纬线的切点,其所在经线经度为

45°W;③A地正值日出。第一章地球的运动解析:由A地正值日出可判断弧AC为晨线,则C点所在经线应为昼半球的平分线,地方时

应为12时,又由于C点位于45°W经线上,所在时区为西三区,即西三区区时为12时,

北京时间为东八区区时,较西三区早11个小时,故此时北京时间是23时。第一章地球的运动3地球上的日期是如何划分的?

1.国际日界线两侧的日期变更自西向东越过国际日界线,日期要减一天;自东向西越过国际日界线,日期要

加一天。如下图:

第一章地球的运动2.地球上日期的划分——24(0)时经线和国际日界线今天:24(0)时经线以东,国际日界线以西的区域;昨天:24(0)时经线以西,国际

日界线以东的区域。

第一章地球的运动4地球上昼夜长短变化的规律及原因

1.昼长和夜长与太阳直射点的关系由于太阳光线始终与晨昏线(圈)所在平面保持垂直关系,且晨昏线(圈)所在

平面经过地心,因此晨昏线(圈)把地球表面均分为昼半球和夜半球。昼夜长短差

异是由晨昏线(圈)与纬线的不同相对位置关系形成的。如下图中,A地昼长为24

小时,B地昼长为0小时,C地和D地昼夜平分,E地和F地昼长大于夜长。

第一章地球的运动2.太阳直射点的移动对昼夜长短的影响太阳直射点的移动导致了全球各地昼夜长短的变化。如下图,太阳直射点位

于赤道时,晨昏线经过南北极点,全球昼夜平分;随着太阳直射点北移至北回归线,

晨昏线由南北极点向A、B移动,在此过程中,北半球昼长夜短,且昼渐长,夜渐短,

南半球相反;在太阳直射点由北回归线向南移到赤道的过程中,晨昏线又由A、B

向南北极点移动,在此过程中,北半球仍然昼长夜短,但昼渐短,夜渐长,南半球相

反;之后,太阳直射点继续南移至南回归线,晨昏线由南北极点向C、D移动,南半

球昼长夜短,且昼渐长,夜渐短,北半球相反。第一章地球的运动第一章地球的运动

第一章地球的运动3.北半球昼夜长短的变化规律

典例

南极长城站(62°12'S,58°57'W)是我国在南极建立的第一个科学考察站,下图示意长城站各月最长昼长(单位:小时)。据此完成下面两题。(1)长城站6月份最长昼长可能出现在

(

)A.6月1日B.6月15日C.6月22日D.6月30日(2)长城站6月份最短昼长

(

)A.约1.1小时B.大于5.5小时C.约5.5小时D.约4.4小时第一章地球的运动AD信息提取①长城站位于南半球;②图中显示长城站最长昼长出现在12月,为19.6

小时。第一章地球的运动解析:第(1)题,长城站位于南半球,6月22日太阳直射北回归线,长城站出现该月最短昼

长;6月份中6月1日离6月22日最远,故6月份中6月1日太阳直射点距北回归线最远,

长城站出现该月最长昼长。故选A。第(2)题,长城站位于南半球,12月22日太阳

直射南回归线,该地出现全年最长昼长,据图可知,12月22日长城站的最长昼长为1

9.6小时,6月22日太阳直射北回归线,此时长城站的昼夜状况应与12月22日相反,

可推断6月22日长城站的最短昼长约为4.4小时。故选D。第一章地球的运动5正午太阳高度变化规律及其应用

1.正午太阳高度的变化规律(以北半球二分二至日为例)同一地点,正午太阳高度随着季节有规律地变化。其数值具有“来增去减”

的特点,即直射点向本地所在纬线移来,则正午太阳高度增大,移去则减小。如下

图所示:

第一章地球的运动第一章地球的运动各纬度正午太阳高度具体变化如下:地区最大值最小值北回归线及其以北地区一次最大值(6月22日前后)一次最小值(12月22日前后)南回归线及其以南地区一次最大值(12月22日前后)一次最小值(6月22日前后)南北回归线之间(除赤道外)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2

2日前后,北半球出现在12月22

日前后)赤道两次最大值(3月21日前后和9月

23日前后)两次最小值(6月22日前后和12

月22日前后)第一章地球的运动2.正午太阳高度的计算H=90°-“两点”纬度差。式中H是指正午太阳高度,“两点”指观测点和太阳直射点,纬度差指观测点与太阳直射点之间相差多少纬度。纬度差的求法:若“两点”同在北(南)半球,纬度差为大数减去小数;若“两点”

分别属于南北不同半球,纬度差为两地的纬度值之和。第一章地球的运动

如图所示:当太阳直射B点时,A点的正午太阳高度HA=90°-“两点”纬度差=9

0°-(40°-10°)=60°;C点的正午太阳高度HC=90°-“两点”纬度差=90°-(10°+23°26')=

56°34'。第一章地球的运动3.最小楼间距的计算一般来说,纬度较低的地区,楼间距较小;纬度较高的地区,楼间距较大。我国

大部分地区都位于北回归线以北,楼高一定的情况下南北方向上的楼间距越小,

室内日照时间越短,房屋采光条件越差;反之亦然。计算最小楼间距的关键是计算当地冬至日的正午太阳高度,并计算影长。以我国

某地为例(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=h

·cotH。

第一章地球的运动4.计算热水器的安装角度

为了更好地利用太阳能,应调整太阳能热水器集热板与楼顶平面之间的倾角

(α),使太阳光与受热板成直角。如上图所示,太阳能集热板与地面之间的夹角(α)和当天正午太阳高度(H)互余时,即α+H=90°时,集热效果最佳。第一章地球的运动

典例下图为华北某社区(40°N)住宅景观设计示意图。为保证冬季太阳能利用效果最佳,图中热水器安装角度合理的是

(

)A.①B.②C.③D.④D信息提取①该地纬度为40°N;②要求保证冬季太阳能利用效果最佳。为保证

太阳能利用效果最佳,应使太阳能热水器的集热板尽量与正午太阳光线垂直,也

就是尽量使太阳能热水器的安装角度与正午太阳高度互余。解析:根据正午太阳高度的计算公式(H=90°-“两点”纬度差),我们可以求出太阳直射

赤道时,该地的正午太阳高度为90°-(40°-0°)=50°。因为热水器倾角与正午太阳高

度互余时,太阳能利用效果最佳,所以太阳直射赤道时,热水器倾角应为90°-50°=4

0°。冬季太阳直射南半球,根据正午太阳高度的变化规律可知,冬季该地的正午

太阳高度小于50°,所以太阳能倾角则应大于40°。故四幅图中最合适的是④。

太阳方位与太阳视运动(综合思维、地理实践力)

太阳每天东升西落,应该是地球上绝大部分人习以为常的事情。但是家住俄

罗斯摩尔曼斯克的人们每年在特定日子里,都会发现太阳从正北方升起来,从正

北方落下去。据科研机构调查发现,北半球出现这种“奇怪”日出日落现象的地

方不止摩尔曼斯克一个,且南半球高纬度有些地区,一年中也有类似的“奇怪”

日出日落现象。

问题1摩尔曼斯克出现正北日出日落现象的日子,应该是什么时间段?提示

随着太阳直射点的北移,摩尔曼斯克昼长变长,其日出和日落的太阳视运

动方位均会北移,当该地出现极昼现象时,其日出和日落方位北移到最北,也就是正北方。故正北日出日落现象应出现在当地极昼时期内。

问题2

北半球出现像摩尔曼斯克这种正北日出日落现象的地区,其范围包括哪里?提示

北半球能出现极昼的地区均能出现正北日出日落的现象,故其范围应为北

极圈及其以北地区。

问题3摩尔曼斯克出现正北日出日落现象的日子,正午时太阳位于什么方位?提示

正午时太阳直射该地所在经线,而该地又位于北回归线以北,太阳直射点

位于其南部,故正午时太阳应位于其正南方天空。

问题4南半球高纬度出现类似“奇怪”日出日落现象的是哪些地区?其日出日落的方位是怎样的?提示

根据问题2的提示可知,南半球应该在南极圈及其以南地区出现类似现

象。其日出日落方位应为正南方。

讲解分析

1.正午太阳周年方位北回归线以北地区,正午太阳永远在其南面;南回归线以南地区,正午太阳永

远在其北面。北回归线除直射那一天,正午太阳也永远在其南面;南回归线除直射那一天,正午

太阳也永远在其北面。回归线以内要根据具体的日期,结合二分二至日的时间推算直射点位置,一个月

直射点大约走7.8°。2.太阳周日视运动(1)日出日落方位二分日:全球太阳正东