地球运动知识整合及规律总结new

1、地球运动知识整合及规律总结（精）一、日照图判读的基本步骤和技巧 1确定南北极(或南北方向)，判断南北半球。 2根据经纬线与晨昏线的几何关系，判断直射点的纬度或节气。 (1)若晨昏线与经线重合(或与纬线垂直)，则此时为春分日或秋分日，太阳直射赤道。 (2)若晨昏线与某一纬线相切，如相切于70S，且70S以南出现极昼，则太阳直射点的纬度为20S；若与晨昏线相切的纬线为极圈，则太阳直射点的纬度为2326，此时为二至日。 3时间计算的切入点： (1)根据晨昏线与赤道的交点：晨线与赤道交点所在经线的地方时为6时，昏线与赤道交点所在经线的地方时为18时。 (2)根据昼半球和夜半球：平分昼半球的经线的地方时

2、为12时，平分夜半球的经线的地方时为0时或24时。 (3)根据太阳直射点：太阳直射点所在经线的地方时为12时，与正午经线相对的另一经线的地方时为O时或24时。 (4)晨昏线与纬线圈相切的经线的地方时为12时或24时。 4确定太阳直射点的位置(经度和纬度)。 (1)经度位置的确定： 地方时为12时经线的经度数即为太阳直射点的经度； 平分昼半球经线的经度数即为太阳直射点的经度。 由以上可知，图1各图中太阳直射点所对应的经线为M经线，M经线的经度即为太阳直射点的经度。 (2)纬度位置的确定： 根据二分二至等特殊节气来确定：夏至日太阳直射北回归线，太阳直射点的纬度为2326N；冬至日太阳直射南回归线，

3、太阳直射点的纬度为2326S；春秋分太阳直射赤道，太阳直射点的纬度为0。 根据极昼极夜的范围来确定：太阳直射纬度与极昼极夜范围的最低纬度互余，如：若此时70N以北是极昼现象，则此时太阳直射20N；若此时70N以北是极夜现象，则此时太阳直射20S。 二、正午太阳高度的时空分布规律 1正午太阳高度的形成：如图2所示。 2正午太阳高度计算公式推导： H=90-B =90-AOB =90-(COB-COA) =90-纬度差(即所求点和直射点之间的纬度差，同半球相减，异半球相加) 3正午太阳高度的时空变化规律。 (1)正午太阳高度的空间变化规律 全球正午太阳高度的纬度变化规律：从太阳直射点所在纬线分别向

4、南北两侧递减；离直射点距离越近(纬度差越小)，正午太阳高度越大，反之越小。下面结合图3，看一下北半球二分二至日正午太阳高度的变化情况。 夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。如图3中D折线所示。 冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。如图3中C折线所示。 春秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。如图3中E折线所示。 (2)正午太阳高度的年变化规律 回归线之间的地区：正午太阳高度最大值为90，全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。如图4中A。 回归线上：正午太阳高度的最大值为90，全年有一次太阳直射现象，即一年中有一个正午太阳高度最大值。如图4中B。 回归

5、线至极点之间的地区：正午太阳高度最大值小于90，全年没有太阳直射现象。一年中有一个正午太阳高度最大值。如图4中C。 北回归线及其以北的纬度带：每年夏至日(6月22日)正午太阳高度达一年最大值，冬至日(12月22日)正午太阳高度达一年最小值。 南回归线及其以南的纬度带：每年冬至日正午太阳高度达一年最大值，夏至日正午太阳高度达一年最小值。 (3)太阳高度的日变化规律 极点地区：在极昼期间，极点上的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度。(如图5A) 非极点地区：非极点地区的太阳高度在一日内是有变化的。一天之内有一个最大值，即当地的正午太阳高度。(如图5B) 从全球范围看

6、：太阳直射点上，太阳高度角为90；从直射点开始，太阳高度向四周降低，呈同心圆分布；晨昏线上太阳高度为0。例如太阳直射在15N、60W时，太阳高度的分布如图6所示。 4正午太阳高度(H)的应用。 (1)正午太阳高度分布的变形图。 (2)利用正午太阳高度计算垂直物体的日影：cotH=影长物体长度。 (3)太阳能热水器的安装倾角等于纬度差(即当地纬度和太阳直射点纬度的差值)。 (4)南北半球中纬度地区楼房间隔L和采光问题： L=楼高cotH(H即当地全年最小的正午太阳高度角。如图7所不。 在楼房布局时建议采用东北一西南走向或西北一东南走向。 (5)有前檐的窗户与房顶之间距离L的设定：L=前檐长度ta

7、nH。 5影子问题。 (1)影子的朝向与光源的方向相反。 (2)太阳高度越大，影子越短；反之，越长。一天中日影的变化规律是：日出最长变短正午最短变长日落最长。(从理论上说晨昏线影子无限长) (3)正午日影的朝向和长短变化 北回归线以北：北回归线以北太阳终年南射，正午日影始终朝北；纬度越高，日影越长；6月22日达一年中最短，12月22日达一年中最长。 南回归线以南：南回归线以南太阳终年北射，正午日影始终朝南；纬度越高，日影越长；12月22日达一年中最长，6月22日达一年中最短。 南北回归线之间的地区：正午时，在南北回归线内，太阳有直射、南射和北射。正午日影有时无，有时向南，有时向北；长短由正午太

8、阳高度确定。 (4)极点：任何时候日影始终朝南或朝北(北极点朝南，南极点朝北)，且日影长短无日变化。三、昼夜长短的变化 1晨昏线(圈)的运动。 随着地球自西向东自转，晨昏线不停地由东向西运动；由于太阳直射点的南北移动，且晨昏线始终与太阳光线垂直，晨昏线以极点为中心，以一个回归年为周期，在极圈和极点之间来回摆动。 (1)侧视图中晨昏线的运动过程，AB为晨线，虚线为回归线和极圈，阴影为黑夜，如图8所示。 (2)俯视图中晨昏线的运动过程：AB为晨昏线(圈)，虚线为北极圈，大圆为赤道，阴影部分为黑夜，如图9所示。 (3)总结规律 由于晨昏线把纬线分成昼弧和夜弧两部分，晨昏线的摆动导致昼弧和夜弧的增长或

9、缩短，导致昼夜长短的变化。 当晨昏线离开极点时，极点周围出现极昼或极夜，其极昼极夜范围是与晨昏线相切的那条纬线和极点之间的区域。 9月23日至次年3月21日，太阳直射在南半球，北半球昼短夜长，在北半球晨线随纬度增大而东偏，昏线随纬度增大而西偏；3月21日至9月23日，太阳直射在北半球，北半球昼长夜短，在北半球晨线随纬度增大而西偏，昏线随纬度增大而东偏。 2昼夜长短变化的各时段分析。 3昼夜长短的计算方法。 (1)利用一个地区昼弧所跨的经度范围来计算。方法：昼长(单位：小时)=白昼弧度数15，即在日照图上某条纬线与晨昏线有两个交点，两点之间在昼半球的弧度数除以15就是白昼的小时数。 (2)利用已

10、知的日出和日落的地方时来求算。方法是：昼长=2(12-日出时间)或昼长=2(日落时间-12)。因为地方时正午12时总是会把一天的白昼平分成相等的两等份(如图10所示)。 (3)同纬度地区昼长相同，而分别位于南北半球但纬度数相同的两地，一地的昼长等于另一地的夜长。如北纬40地区的昼长是15时，那么南纬40地区的夜长为15时。 (4)极昼区、极夜区的昼长分别是24时和O时。 (5)赤道地区全年昼夜平分，各为12时。 四、太阳周日视运动 1周日视运动规律。 (1)太阳直射赤道时，全球各地太阳从正东方向升起，在正西方向落下。 (2)太阳直射北半球时，全球各地太阳从东北方向升起，在西北方向落下(极昼和极夜地区除外)。 (3)太阳直射南半球时，全球各地太阳从东南方向升起，在西南方向落下(极昼和极夜地区除外)。 2根据下图(图11)，比较甲、