高中地理《地球公轉的地理意義》文字素材6（魯教版必修1）

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111 地球的公轉 公轉的軌道和周期 地球繞太陽的運動，叫做公轉。地球公轉的路線叫做公轉軌道。它是近似正圓的橢圓軌道。太陽位于橢圓的兩焦點之一。每年1月初，地球離太陽最近，這個位置叫做近日點；7月初，地球距離太陽最遠，這個位置叫做遠日點①。地球公轉的方向與自轉的方向相同，也是自西向東。 地球繞日運動的軌道長度是94 000萬千米，公轉一周所需的時間為一年；天文上通常所說的年是365日5時48分46秒，這是一個回歸年。地球繞日一年轉360，大致每日向東推進1。這是地球公轉的平均角速度。地球公轉的線速度平均每秒鐘約為30千米。在近日點時公轉速度較快，在遠日點時較慢。 黃赤交角及其影響 地球一邊公轉，一邊自轉。有公轉，就有軌道平面，即黃道平面。有自轉，就有赤道平面。在黃道平面同赤道平面之間有一個交角，叫做黃赤交角。目前的黃赤交角是2326′①。地軸同軌道平面斜交的角度為90-2326′＝6634′，并且地軸在宇宙空間的方向不因季節(jié)而變化。因此，在地球繞日公轉過程中，太陽有時直射在北半球，有時直射在南半球，有時直射在赤道上。太陽直射的范圍最北是北緯2326′，最南是南緯2326′。當太陽直射在北緯2326′時，是夏至日②（6月22日前后）。以后，太陽直射點南移。到了秋分月（9月23日前后），太陽直射在赤道上。太陽直射在南緯2326′這一天是冬至日（12月22日前后）。以后，太陽直射點北返，當太陽再次直射在赤道的這一天，是春分日（3月21日前后）。夏至日太陽又直射到北緯2326′。這樣，地球以一年為周期繞太陽運轉，太陽直射點相應地在南北回歸線間往返移動。 地球公轉的地理意義 由于黃赤交角的存在，地球繞日公轉過程中引起正午太陽高度、晝夜長短的周年變化，從而在地球上產(chǎn)生了四季的更替。 （一）正午太陽高度的變化 太陽光線對于地平面的交角（即太陽在當?shù)氐难鼋牵凶鎏柛叨冉?，簡稱太陽高度。在太陽直射點上，太陽高度是90；在晨昏線上，高度是0。太陽直射點南北移動，引起正午太陽高度的變化。正午太陽高度就是一日內最大的太陽高度；它的大小隨緯度不同和季節(jié)變化而有規(guī)律地變化。太陽高度就緯度分布而言，春秋二分，由赤道向南北兩方降低。夏至日，由北回歸線向南北兩方降低；冬至日，由南回歸線向南北兩方降低。就季節(jié)變化而言，在北回歸線以北的緯度帶，每年夏至日，正午太陽高度達最大值；每年冬至日達最小值。在南回歸線以南的緯度帶，情況正好相反。在南北回歸線之間各地，每年兩次受到太陽直射。 一地正午太陽高度的大小，可以用下面的公式來計算： 的緯度（任何一天的δ可以在天文年歷上查到），當?shù)叵陌肽耆≌担肽耆∝撝?。以二分和二至日北京?954′N）為例： 春、秋分日 H=90-|3954′-0|=506′ （太陽直射赤道，δ=0） 夏至日 H=90-|3954′-2326′|=7332′ （太陽直射北回歸線，δ=+2326′） 冬至日 H＝90-|3954′＋2326′|＝2640′ （太陽直射南回歸線，δ=-2326′） （二）晝夜長短的變化 晨昏線把所經(jīng)過的緯線分割成晝弧和夜弧。由于黃赤交角的存在，除了在赤道上和春秋分日外，各地的晝弧和夜弧都不等長。地球自轉一周，如果所經(jīng)歷的晝弧長、夜弧短，則白天長，黑夜短；反之，則黑夜長，白晝短。 北半球自春分日至秋分日，是夏半年。那時，太陽直射北半球，北半球各緯度，晝弧大于夜弧，晝長大于夜長。緯度越高，晝越長，夜越短；北極四周，太陽整日不落，叫做極晝現(xiàn)象。其中夏至日這一天，北半球晝最長，夜最短，北極圈（北緯6634′）以北，到處出現(xiàn)極晝現(xiàn)象。 北半球自秋分日至次年春分日，是冬半年。那時，太陽直射南半球，北半球到處是晝短夜長。緯度越高，晝越短，夜越長；北極四周，有極夜現(xiàn)象。其中冬至日這一天，北半球晝最短，夜最長，北極圈以內，到處出現(xiàn)極夜現(xiàn)象。 南半球的情況與北半球相反。 在每年春分日和秋分日，太陽直射赤道，全球各地晝夜等長，各為12時。 四季更替 地球上的季節(jié)變化，從天文現(xiàn)象來看，是晝夜長短和太陽高度的季節(jié)變化，這種變化決定于太陽直射點在緯度上的周年變化。從天文含義看四季，夏季就是一年內白晝最長、太陽最高的季節(jié)；冬季就是一年內白晝最短、太陽最低的季節(jié)；春秋二季就是冬夏兩季的過渡季節(jié)。我國傳統(tǒng)上以立春（2月4日或5日）、立夏（5月5日或6日）、立秋（8月7日或8日）、立冬（11月7日或8日）為起點來劃分四季。但是，各地實際氣候的遞變與此并不一定符合。我國大部分地方立春時，在氣候上正處于隆冬；立秋時，在氣候上還處于炎夏。為了使季節(jié)與氣候相結合，氣候統(tǒng)計工作一般把3、4、5三個月劃為春季；6、7、8三個月劃為夏季；9、10、11三個月劃為秋季；12、1、2三個月劃為冬季。 問題和練習 1．地球自轉的角速度和線速度各是怎樣衡量的？地球上不同地點的角速度和線速度有什么異同？ 2．從天文現(xiàn)象上，說明地球上的季節(jié)變化及其原因。 3．繪一幅夏至日太陽照射地球的示意圖，并把這一日太陽高度的數(shù)值和晝夜長短的情況填在下表中： 4．用地球儀和代表太陽的一種光源（燈光或手電筒等）演示地球自轉和晝夜 交替現(xiàn)象。當我國處于白晝時，美國、澳大利亞、巴西分別是白晝還是黑夜。接 著再演示地球公轉的方向，以及地球位于春分、夏至、秋分、冬至四點時，太陽 高度和晝夜長短的情況。 111