1、第4讲 地球公转运动及其地理意义,考点一 公转的特征、黄赤交角和四季五带,考点突破,考点二 昼夜长短,考点三 正午太阳高度,考点一 公转的特征、黄赤交角和四季五带,一、地球公转的方向、速度、周期,1.方向:自西向东。,2.速度:每天移动约59;每年1月初较 快 ,7月初较慢。,3.周期:1年,约为365日6时9分10秒。,1.地球公转的轨道及图示,二、地球公转的轨道、黄赤交角及图示,读图要求: (1)了解地球公转轨道是一个椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点;注意地球 在近日点和远日点的位置、时间和地球公转的速度。 (2)注意地球公转的方向(从地球北极上空看,呈 逆时针 )和标注 “二分二至”的时间及
2、位置。,2.黄赤交角及图示地球的赤道面与黄道面之间的夹角,叫黄赤交角,约为 23.5 。也 可以说,地轴与黄道面之间,约呈 66.5 的夹角。,读图要求: (1)能够在图中找到赤道面a、黄道面b和黄赤交角c。 (2)了解黄赤交角是23.5,注意地轴与赤道面是 垂直 的,即地轴与 黄道面之间的夹角为66.5。 (3)知道地轴向北延伸所指的恒星是 北极星 ,注意地球自转的方 向。,三、四季变化和五带分布 1.四季变化:地球公转造成地球 中 纬度地区形成明显的四季变 化。四季更替表现为一年中昼夜长短和正午太阳高度的季节变化。夏 季是一年中白昼较长、正午太阳高度较大的季节;冬季是一年中白昼较 短、正午
3、太阳高度较小的季节;春季和秋季是冬夏两季的过渡季节。,2.五带分布,注:回归线,是太阳光线直射点可能达到的最南和最北的纬度位置, 分南、北回归线(23.5S和23.5N);极圈是昼夜交替现象消失的最大范 围的界线,分南、北极圈(66.5S和66.5N)。,1.黄赤交角与太阳直射点的回归运动如图,当地球运行至a点时,太阳直射点在南回归线(23.5S)上,这一天为 北半球的冬至日(12月22日前后);当地球运行至b点时,太阳直射点在赤,道上,这一天为北半球的春分日(3月21日前后);当地球运行至c点时,太 阳直射点在北回归线(23.5N)上,这一天为北半球夏至日(6月22日前后); 当地球运行至d
4、点时,太阳直射点在赤道上,这一天,为北半球的秋分日(9 月23日前后);当地球又回到a点时,太阳又重新直射南回归线。由于黄 赤交角的存在,太阳直射点就在南北回归线之间移动。如下图。,2.黄赤交角变化带来的具体影响,太阳视运动与影子,1.太阳视运动,(1)若正东日出、正西日落,说明太阳直射赤道。此时,北半球正午时的 太阳总是在南方的天空,南半球正午时的太阳总是在北方的天空。北极 点上空的太阳总在南方的天空,南极点上空的太阳总在北方的天空。,(2)若太阳在地平圈以上运行的时间短于在地平圈以下的时间,说明该 地处于冬半年;反之,说明处于夏半年。,2.日出、日落时日影朝向 (1)在春秋分日,全球各地太
5、阳从正东升起,正西落下,因此日出时日影朝 西,日落时日影朝东。 (2)北半球夏半年,太阳直射北半球,全球各地(极昼极夜区域除外)太阳 从东北方升起,西北方落下,因而日出时日影朝向西南,日落时日影朝向 东南。 (3)北半球冬半年,太阳直射南半球,全球各地(极昼极夜区域除外)太阳 从东南方升起,西南方落下,因而日出时日影朝向西北,日落时日影朝向 东北。,当太阳位于地平线下,且高度角在地平线下18以内时,天空依然会有不同程度的光亮,这种现象发生在午夜与日出之间时称为曙光,而发生在日落至午夜之间时则称为暮光。读漠河(53N)某日太阳视运动示意图,完成下面两题。,1.该日最接近 ( ) A.春分 B.夏
6、至 C.秋分 D.冬至,解析 图示漠河该日正午太阳高度为60,结合漠河位于53N,可判 断太阳直射点位于23N,则该日最接近夏至。,2.此日,该地暮光的持续时间为 ( ) A.3小时 B.3小时16分 C.3小时32分 D.4小时,解析 由日出时间和正午时间,可计算出日落时间为20:20(北京时间);该地正午12:00时,北京时间为11:52,则该地时间与北京时间相差8分钟,可计算出日落时当地时间为20:28;又因为暮光发生在日落至午夜(当地24:00)之间,故此日该地暮光的持续时间为3小时32分。,在地球公转过程中,若以地球为参照系,可看到太阳在黄道上运行。图是天赤道与黄道的示意图,图是太阳
7、在黄道上的视运行轨迹图。读图回答下面两题。,图,图 3.6月初,太阳在黄道上的位置是 ( ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁,解析 本题主要考查地球公转运动特点。图中的天赤道与地球赤道位于同一个平面。黄道与地球公转轨道位于同一个平面。在地球公转过程中,若以地球为参照系,视觉上感觉是太阳在黄道上运行,当太阳运动到夏至点时,实际上是地球处于夏至日。6月初,地球公转至接近夏至点位置,故D项正确。,4.太阳处于甲、乙位置时 ( ) A.地球公转速度相同 B.同一地点昼长变化趋势相同 C.日地距离相同 D.同一地点日出方位相同,解析 本题主要考查地球公转运动特点。太阳处于甲、乙位置时,实际上是地球处于冬
8、至点两侧的对应点,公转速度可能是先变快后变慢,同一地点昼长变化的趋势不同,日地距离也在变化。太阳处于甲、乙位置时,太阳直射地表的纬度相同,所以同一地点日出方位相同。故A、B、C均错误,答案选D。,5.2016浙江10月选考,28(4),3分阅读材料,完成下题。材料一 图为欧洲西部局部略图。图中甲区域为欧洲西部著名的小麦产区,其典型土壤是棕色森林土,土层深厚,有机质含量较高。图为图中乙地春分日太阳在地平线以上的运动轨迹,黑点为春分日正午太阳位置。材料二 在德国工业化时期,鲁尔区凭借优越的区位条件快速发展成为重要的工业基地,同时也造成莱茵河的严重污染。20世纪80年代以来,鲁尔区经历了综合治理,面
9、貌焕然一新,昔日被称为“欧洲下水道”的莱茵河变得清澈。,图 图,在图中绘出乙地夏至日地平线以上太阳运动轨迹,并注明日出、日落的位置,用小黑点标明正午太阳位置。,答案 太阳运动轨迹;日出、日落位置;正午太阳位置。,解析 本题画图时应注意以下关键点:乙地位于50N,夏至时昼长夜短,日出东北,正午时在南方,日落西北;根据正午太阳高度的计算公式,求出正午太阳高度。,考点二 昼夜长短,昼夜长短的变化规律 由于黄赤交角的存在,地球上除赤道外各地的昼夜长短在一年中都在发 生变化。昼夜长短的分布和变化与太阳直射点的位置密切相关。,1.昼夜长短的空间变化规律 (1)太阳直射点所在半球昼长夜短,纬度越 高 ,昼越
10、长夜越短;另一 半球相反。,(2)当太阳直射点向北移动时,则北半球昼渐长、夜渐短,北极附近极昼 范围逐渐扩大。 (3)当太阳直射点向南移动时,则南半球昼渐长、夜渐短,南极附近极昼 范围逐渐扩大。 (4)从赤道到极圈之间,纬度越高昼夜长短的变化幅度越大;赤道上,终年 昼夜 平分 ,昼夜长短变化幅度为零;极圈及其以北或以南地区,有 极昼极夜现象,昼夜长短变化幅度为24小时。,2.昼夜长短的时间变化规律 (1)夏至日:北半球各地昼最长、夜最短,北极圈及其以北地区出现极昼 现象,南半球相反。 (2)冬至日:南半球各地昼最长、夜最短,南极圈及其以南地区出现极昼 现象,北半球相反。 (3)春秋分日:全球各
11、地昼夜等长,各为12小时。,昼夜长短的变化是地球运动的重要地理意义之一,突破此考点应主 要抓住三点。,1.昼夜长短分布定“半球位置” 此处的“半球位置”是指太阳直射点所在的半球位置,它的位置决定昼 夜长短状况。太阳直射点在哪个半球,哪个半球就昼长夜短,且越向该 半球的高纬度地区(极昼地区除外)白昼时间就越长。如下图所示:,2.昼夜长短变化抓“移动方向” 此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向,它决定昼长、夜 长的变化趋势,纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个 半球移动,哪个半球就昼变长夜变短,且纬度越高,昼夜长短变化幅度越 大。如下图所示:,3.昼夜长短计算抓“特点” (1
12、)根据某纬线的昼弧或夜弧特点进行计算 昼(夜)长时数=昼(夜)弧度数/15 (2)根据日出或日落时间特点进行计算 地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份。 昼长时数=(12-日出时间)2=(日落时间-12)2 夜长时数=(日出时间-0)2=(24-日落时间)2,(3)根据纬度的分布特点进行计算 同纬度各地的昼长相等,夜长相等。 南北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布,即北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等。例如,40N的昼长等于40S的夜长。,4.日出、日落的方位与昼夜长短变化的关系(北半球),1.10月4日某地昼长约11小时50分钟(昼长日变化约1分钟)。某游
13、客决 定8日日出时出发寻宝,他出门时应该比4日日出时间 ( ) A.提前约2分钟 B.推迟约2分钟 C.提前约4分钟 D.推迟约4分钟,解析 10月4日后该地昼长逐渐缩短,且该地昼长日变化约为1分钟, 则4天后日出时间将推迟约2分钟,故选B。,家住南京(11846E,3203N)的小明每天早晨沿着玄武湖边绿道跑步锻炼。回答下题。 2.若不考虑天气因素,小明想要做到每天都在日出时出发跑步,有关其出 发时间(北京时间)的叙述,正确的是 ( ) A.3月1日到5月1日出发时间推迟 B.4月1日到6月1日出发时间提前 C.5月1日到7月1日出发时间推迟 D.6月1日到8月1日出发时间提前,解析 每年冬
14、至日(12月22日前后)至夏至日(6月22日前后)期间,北半球各地昼长逐渐变长,南京日出时间提前,小明出发时间提前;每年夏至日至冬至日期间,北半球各地昼长逐渐变短,南京日出时间推迟,小明出发时间推迟;故B正确。,小明同学7月从重庆出发到贵州毕节旅游,收集到的相关高速公路信息如下图所示。据此完成下题。,3.(2018课标,10,4分)小明若从重庆出发乘长途客车经遵义至毕节,为免受阳光长时间照射且能欣赏窗外风景,以下出发时间和座位较好的是( ) A.6:00出发,左侧靠窗 B.8:00出发,右侧靠窗 C.10:00出发,左侧靠窗 D.12:00出发,右侧靠窗,解析 本题考查地球运动知识和读图能力。
15、从重庆到遵义是向南行驶,由遵义到毕节是向西偏南行驶;由图中各路段的里程和限速可以推知这一行程的总时间约为5小时,为免受阳光照射且能欣赏窗外风景应坐在背光一侧靠窗座位;上午8:00出发,在到遵义之前太阳位于偏东方向,背光一侧应是右侧座位,到遵义后太阳位于偏南方向,右侧座位同样是背光,B项正确;上午左侧靠窗是迎光一侧,A、C项错误;12:00以后,太阳位于偏西方向,右侧迎光,D项错误。,4.2017浙江11月选考,29(4),3分阅读材料,完成下题。材料 某中学地理兴趣小组在浙江省内选择甲(30N,120E)、乙(28N,120E)两地进行天文观测。北京时间2017年9月25日17时,微信开机画面
16、更换成我国风云四号气象卫星于北京时间6月7日13时拍摄的地球照片,下图为微信开机画面更换时刻的昼夜状况,阴影部分为夜晚。,比较气象卫星拍摄照片那天甲、乙两地的日落地方时大小。根据上图用虚线绘出照片拍摄时的晨昏线位置,并分别标上晨线、昏线。,答案 甲地大于乙地;绘图正确;标注正确。,解析 照片拍摄时,浙江省为夏季,北半球纬度越高的地点,白昼越长,日落时间越晚。甲地纬度比乙地纬度高,故此时甲地日落地方时大于乙地。北京时间6月7日13时(120E地方时)时,地方时为6时、12时和18时的三条经线分别是15E、105E和165W。根据105E作为昼半球的平分线、晨昏线经过15E和165W与赤道的交点、
17、北极圈以内大部分地区为极昼绘图即可。,考点三 正午太阳高度,正午太阳高度的时空分布规律 太阳相对于 地平面 的高度角叫太阳高度,太阳高度的最大值为90。各地太阳高度在地方时正午12时最大,称为 正午 太阳高度。,1.空间变化规律:正午太阳高度在太阳直射的纬线上最大,向南、北两侧 逐渐 降低 。,2.时间变化规律:太阳直射点所在半球为夏半年,夏半年正午太阳高度较 大,冬半年较小。一年中,正午太阳高度会随直射点的远离而 减小 ,随直射点的靠近而增大。,3.“二分二至”日正午太阳高度的时空分布规律 (1)春、秋分日(直射赤道):正午太阳高度由赤道向南北两侧降低。 (2)夏至日(直射北回归线):正午太
18、阳高度由 北回归线 向南北两侧 降低。北回归线以北地区达到最大值,南半球达到最小值。,(3)冬至日(直射南回归线):正午太阳高度由南回归线向南北两侧降低。 南回归线以南地区达到最大值,北半球达到最小值。 4.南北回归线之间地区,太阳直射时正午太阳高度最大,一年有 两 次直射机会。南北回归线上一年有一次直射机会。,1.正午太阳高度的计算 正午太阳高度的计算公式是:H=90-(为当地纬度和直射点纬度的差 或和,其中采用同一半球相减、不同半球相加的原则,永远取正值)。,2.正午太阳高度的应用 (1)确定地方时:当某地太阳高度达一天中的最大值时,日影最短,当地的 地方时是12时。 (2)确定房屋的朝向
19、:为了获得更充足的太阳光照,在北回归线以北地区 正午太阳位于南方,因此房屋坐北朝南;在南回归线以南地区正午太阳 位于北方,因此房屋坐南朝北。 (3)确定当地的地理纬度:当太阳直射点位置一定时,可根据两地纬度差 多少度,正午太阳高度就差多少度的规律,判断该地区纬度大小;根据某,地某日(二分二至日)正午太阳高度,可判断该地区纬度大小。 (4)判断日影长短及方向:太阳直射点上,物体的影子缩短为0。正午太阳 高度越大,日影越短;反之,日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。 日影永远朝向背离太阳的方向,北回归线以北的地区,正午的日影全年 朝向正北(北极点除外),冬至日日影最长,夏至日日影最短;南回归线以
20、 南的地区,正午的日影全年朝向正南(南极点除外),夏至日日影最长,冬 至日日影最短;南北回归线之间的地区,正午日影夏至日朝向正南,冬至 日朝向正北。太阳直射时日影最短(等于0)。,(5)确定楼间距、楼高:为了更好地保证各楼层都有良好的采光,楼与楼 之间应当保持适当距离。以我国为例,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=hcotH。如下图:(6)计算太阳能热水器的安装角度:为了更好地利用太阳能,应不断调整,太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角,使太阳光与集热板成直角。集热 板与地面之间的夹角()和当天的正午太阳高度(H)互余,即+H=90时 效果最佳。如下右图:,知识归纳 等太
21、阳高度线图的判读 (1)等太阳高度线图是用等太阳高度线(由太阳高度相等的各点连接而 成的线)反映某一时刻太阳高度在全球或部分区域的分布状况,实质上 可以看作是以太阳直射点为中心的俯视图。,(2)判读等太阳高度线图的主要内容:太阳直射点经度和纬度的判断、各地地方时的推算、各地太阳高度的推算和比较、昼夜长短的变 化及与图示时间相关的地理现象等。 (3)等太阳高度线图的判读技巧 等太阳高度线图的中心点为太阳直射点。,一般来说,等太阳高度线图中最大的圆圈就是太阳高度为0的等太阳 高度线,即晨昏线;图中所示的半球全部为昼半球。太阳直射经线以东 最大的半圆为昏线,以西最大的半圆为晨线。 在太阳直射的经线上
22、,太阳高度相差多少度,纬度就相差多少度;在太 阳直射的纬线上(赤道除外),经度的差值一定大于太阳高度的差值。 当太阳直射赤道时,直射经线的最北点为北极,最南点为南极。,光照图的判读 光照图是考查地球运动知识的最理想载体,常见的光照图有侧视图、俯 视图两类,如下面左、右两图所示。根据光照图可以提取以下信息:,1.南北半球或极点信息 在俯视图中,若地球逆时针自转,为北半球;若顺时针自转,为南半球。若 图中标有纬度,可根据纬度递变规律判断,即向北极点增大为北纬(北半 球),向南极点增大为南纬(南半球)。,2.晨(昏)线信息 昼夜半球的分界线为晨昏线,顺着地球自转的方向由昼半球变为夜半球 的分界线为昏
23、线,反之为晨线。如上面左图中AB为晨线,右图中AM为 昏线、MB为晨线。,3.日期、节气或季节信息 若晨昏线与经线圈重合,则表示太阳直射赤道,为春分日或秋分日;若晨 昏线与极圈相切,且北极圈及其以北地区出现极昼现象,则北半球为夏 至日,反之为冬至日。,4.太阳直射点的位置信息 确定太阳直射点的纬度位置:若晨昏圈与某一经线圈重合,则太阳直射 赤道;若晨昏圈与经线圈斜交,且北极圈及其以北地区全位于昼半球,则 太阳直射北回归线;若北极圈及其以北地区全位于夜半球,则太阳直射 南回归线。,确定太阳直射点的经度位置:(1)平分昼半球的经线;(2)地方时为12时的 经线(可根据晨线与赤道交点为6时、昏线与赤
24、道交点为18时进行推 算);(3)太阳位于一天中最高位置的地点所在的经线;(4)直立物体影长达 最短的地点所在的经线。,5.昼夜长短及日出、日落时刻信息 太阳直射北半球,则北半球各地昼长夜短,北极地区出现极昼,极昼范围 是北纬(90-直射点纬度数)及其以北地区;南半球各地昼短夜长,南极地 区出现极夜,极夜范围是南纬(90-直射点纬度数)及其以南地区。太阳 直射点向北移动,北半球各地昼渐长,夜渐短,如果此时北半球昼长夜短, 则北极地区极昼范围扩大,如果此时北半球昼短夜长,则北极地区极夜 范围缩小;直射点向南移则相反。,晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分,昼弧和夜弧的长短比例 等于昼长与夜长
25、的比例;昼弧每跨15个经度对应昼长为1小时。赤道上 终年昼夜等长。 某地日出时间=12-1/2昼长;日落时间=12+1/2昼长。注意 太阳直射点上的太阳高度为90;晨昏圈上的太阳高度为0;太阳直射点所在纬线上的正午太阳高度都为90。,科考队在某地考察中发现,该地物体的影子长度和方向如下图所示(虚线代表一天中物体影长及朝向的时间变化),据此回答下面两题。,1.该地应位于 ( ) A.北极圈内 B.南极圈内 C.赤道与北回归线之间 D.赤道与南回归线之间,解析 图示一天中该地物体均有影子,说明太阳一天中没有落下,则该地出现了极昼,应位于极圈内;一天中朝北的影子最短,说明正午太阳位于正南方;则可判断
26、位于北极圈内。,2.若该地纬度为,直射点纬度为,则此日该地太阳高度最大值和最小值 的差是 ( ) A.2 B.2 C.90- D.2(90-),解析 依题意,运用太阳高度计算公式可知,此日该地太阳高度最大值等于90-(-);极昼地区太阳高度最小值=该地纬度-刚好出现极昼的纬度,即-(90-);则二者差值为2(90-)。,3.2018浙江11月选考,29(4),3分阅读材料,完成下题。材料一 近年来,山西省大力开发风能、太阳能等清洁能源,打造新型能源基地。2015年底,该省太阳能和风能电力装机总量约占全省电力装机总量的11%。图1为山西省略图,图2为山西省20世纪80年代以来支柱工业变化示意图。
27、,图1 图2,材料二 太原某企业过去向美国出口普通钢材,近年来该企业研发出超薄钢材,其科技含量高,附加值高,交货周期短,主要用于高端电子、航空航天等领域并对美国出口。材料三 图3为某中学地理兴趣小组观测日落位置年内变化示意图。为图1中甲地观测到的年内日落位置变化最大角。,图3,计算甲地P、Q两日正午太阳高度角之差,比较这两日日出地方时数值的大小,并指出Q日晨线过该地的走向。,答案 47;P日大于Q日;西北东南。,解析 根据图3和材料三提供的信息可知,P、Q两日分别为冬至日和夏至日,故甲地P、Q两日正午太阳高度角之差为23.5+23.5=47;P日时,因为是冬至日,日出时间在6时以后(数值大于6
28、),在Q日时,因为是夏至日,日出时间在6时以前(数值小于6),故这两日日出地方时数值的大小为P日大于Q日;因Q日为夏至日,太阳直射北半球,晨线过该地的走向为西北东南走向,如图所示。,4.2017浙江4月选考,29(4),3分阅读材料,完成下题。材料一 图1为赤峰市及附近区域略图。图1,图2,图3材料二 某地理兴趣小组在图1中某地进行天文观测。图2为地轴与北极星关系示意图。图3为该地测得的北极星高度。在北京时间12时16分测得当地正午太阳高度。,根据图3用实线绘出观测春分日的正午太阳高度,说出观测地相对于赤峰市的方位。,答案 如下图;西北。,解析 根据图2,推导出北极星的仰角等于当地纬度,计算出当地的纬度是北纬45度,并依此计算出该地春分日的正午太阳高度为45,且正午太阳位于观测者正南;绘图时要注意太阳高度与北极星高度一致,但方向相反。根据“北京时间12时16分测得当地正午太阳高度”,计算出当地所在经度是东经116度,故观测地的经纬度为(45N,116E),从而判断出观测地位于赤峰市的西北方向。,
