地理二 宇宙中的地球 第三讲 地球公转运动

专题二 宇宙中的地球第三讲地球公转运动高考地理高考地理考点一考点一 公转特征、四季和五带公转特征、四季和五带知识清单1.公转特征公转特征(1)方向:自西向东。从北极上空俯视为逆时针,从南极上空俯视为顺时针。(2)轨道:近似正圆的椭圆。近日点1月初,远日点7月初。温馨提示温馨提示近、远日点与冬、夏至日的区别:(1)时间上的区别:近日点为1月初,冬至日为12月22日前后;远日点为7月初,夏至日为6月22日前后。(2)在公转轨道上的区别:近日点的位置较冬至日偏东,远日点的位置较夏至日偏东。(3)周期:一个恒星年,365天6时9分10秒。(4)速度:近日点最快,远日点最慢。2.四季更替和五带四季更替和五带(1)形成原因:正午太阳高度和昼夜长短的季节变化,导致太阳辐射随季节有规律地变化。(2)四季的划分(3)五带的划分(4)五带的界限及范围:,:35,3天文四季 把一年中太阳高度最大白昼最长的季节定为夏季 反之为冬季。春季和秋季是冬、夏两季的过渡季节北温带国家四季月为春季 依次每 个月为一个季节:界线 回归线和极圈五带 南北寒带、南北温带、热带1.黄赤交角及其影响黄赤交角及其影响(1)黄赤交角(2)影响:引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动。2.黄赤交角变化的影响黄赤交角变化的影响(1)黄赤交角的大小决定太阳直射点的移动范围:在南北纬2326之间。(2)黄赤交角的大小决定着回归线与极圈的度数。黄赤交角的度数=回归线的度数极圈的度数=90-黄赤交角的度数(3)黄赤交角变化的影响说明(1)黄赤交角的变化影响正午太阳高度的年变化幅度:全球各地正午太阳高度年变化幅度与黄赤交角度数呈正相关,随黄赤交角的增大而增大、减小而减小。(2)黄赤交角的变化影响昼夜长短年变化幅度:各地(赤道除外)一年中昼长的年变化幅度随黄赤交角增大而增大、减小而减小,而且纬度越高变化越明显。但是,赤道上昼长始终是12小时,黄赤交角变化前后的变幅为零;黄赤交角变化后的寒带范围内,仍然有极昼、极夜现象。考点二考点二 昼夜长短变化规律昼夜长短变化规律季节变化规律季节变化规律北半球昼夜长短年变化春、秋分日全球各地均昼夜等长,且距春分(秋分)日越近的日期,昼夜差值越小。昼夜长短的纬度分布规律昼夜长短的纬度分布规律(1)对称规律: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与南半球相同纬度的夜长相等,例如23.5N的昼长等于23.5S的夜长。(2)递增规律:太阳直射点所在半球昼长夜短,且纬度越高,昼越长。另一半球昼短夜长,且纬度越高,夜越长。(3)变幅规律:赤道处全年昼夜平分;纬度越高,昼夜长短的变化幅度越大。(4)极昼、极夜规律:极昼(极夜)的起始纬度=90-太阳直射点的纬度。纬度愈高,极昼(极夜)出现的天数愈多。(5)昼夜长短状况规律:太阳直射在哪个半球,哪个半球就昼长夜短,且越向该半球高纬白昼时间越长。与太阳直射点的移动方向无关。考点三考点三 太阳高度变化规律太阳高度变化规律1.太阳高度太阳高度(1)太阳直射点的太阳高度为90,晨昏线上的太阳高度等于0,昼半球的太阳高度大于0,夜半球的太阳高度小于0。(2)太阳高度分布规律:以直射点为中心,向四周递减,晨昏圈上为0。2.正午太阳高度分布规律正午太阳高度分布规律(1)纬度分布规律:同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点向南、北两侧递减,如夏至日太阳直射在北回归线上,正午太阳高度由北回归线向南、北两侧递减。(2)季节分布规律:夏至日北回归线及其以北各纬度,正午太阳高度达到一年中的最大值,南半球各纬度正午太阳高度达到一年中的最小值;冬至日南回归线及其以南各纬度,正午太阳高度达到一年中的最大值,北半球各纬度正午太阳高度达到一年中的最小值。正午太阳高度随纬度的变化a.夏至日随纬度变化,b.二分日随纬度变化,c.冬至日随纬度变化。归纳归纳同一纬线上正午太阳高度相等;同一日期,距直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上的正午太阳高度相等;距离太阳直射点所在纬线越近的地点,正午太阳高度越大。太阳高度的日变化规律太阳高度的日变化规律(1)极点在极昼期间,极点上见到的太阳高度在一天内无变化,其太阳高度等于太阳直射点的纬度(h)。(2)极圈及其以内地区极昼期间,太阳高度24小时内都大于或等于零度。刚好出现极昼地区的纬度与直射点纬度和为90,且该日该地区太阳高度最小值为0;其他极昼地区该日太阳高度最小值=当地纬度-刚好出现极昼地区纬度。某地某日刚好出现极昼,则该地当日正午太阳高度等于直射点纬度的2倍。(3)赤道:赤道上正午太阳高度与直射点的纬度和为90。非极点地区方法方法1 1光照图的判读技巧光照图的判读技巧光照图的判读要关注“点、线、面、角”的关系方法技巧(1)地球自转方向明确地球的自转方向:通过题干文字信息判断;通过图中的经纬度度数判断;通过极点的南北判断;通过相邻两点的东西方向判断;通过晨线或昏线判断。上图中地球呈逆时针方向自转,即图示半球为北半球。(2)两线晨线、昏线晨昏线:昼半球与夜半球的分界线。晨昏线是球面大圆,与太阳光线垂直。晨昏线上各地太阳高度为0。晨线:自西向东,由夜半球进入昼半球的界线,如上图中。AB昏线:自西向东,由昼半球进入夜半球的界线,如上图中。(3)五点晨赤点、昏赤点、晨昏北点、晨昏南点、太阳直射点晨赤点:晨线与赤道的交点,地方时为6:00。如上图中C点。昏赤点:昏线与赤道的交点,地方时为18:00。如上图中A点。BC晨昏北点:晨线与昏线在北半球的交点,也是晨(昏)线上最北的点。北点(上图中D点)0时北昼,北点12时北夜(当晨昏北点为0:00时,其北方为极昼;当晨昏北点为12:00时,其北方为极夜)。晨昏南点:晨线与昏线在南半球的交点,也是晨(昏)线上最南的点。南点0时南昼,南点12时南夜(当晨昏南点为0:00时,其南方为极昼;当晨昏南点为12:00时,其南方为极夜)。太阳直射点:即日心和地心的连线与地球表面的交点(如上图中B点)。太阳高度为90,地方时为12:00。它与晨赤点、昏赤点的经度差为90。直射点向北90为晨昏北点;直射点向南90为晨昏南点;直射点向东90为昏赤点(在赤道上);直射点向西90为晨赤点(在赤道上)。(4)点线之间的关系晨昏线与纬线相切于晨昏北(南)点。晨昏线与赤道相互平分。只在春分日和秋分日时,晨昏线为南北走向,即晨昏线与经线圈重合(如图甲);太阳直射北半球时,晨线为西北东南走向(如图乙中AB),昏线为东北西南走向;太阳直射南半球时,晨线为东北西南走向,昏线为西北东南走向。晨昏北点到北极点的纬度差=晨昏南点到南极点的纬度差=直射点到赤道的纬度差=直射点的纬度度数。太阳直射点的纬度与切点的纬度之和始终等于90(互余)。(5)面面关系二至日时,晨昏圈平面与赤道面的夹角为6634。二分日时,晨昏圈平面与赤道面的夹角为90。晨昏圈平面与某一经线圈所在平面重合。地球公转轨道面始终与赤道面呈2326的夹角。(6)角度关系二至日时,晨昏圈与地轴夹角为2326。二分日时,晨昏圈与地轴夹角为0。例例1读极地投影示意图回答问题。图中小虚线圆为极圈,大虚线圆为回归线;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120E经线的交点。(1)(2014上海单科,14,2分)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(2)(2014上海单科,15,2分)该日正午太阳直射点的位置是()A.120E、2326SB.120E、2326NC.60W、2326SD.60W、2326N解题思路解题思路(1)依据图中0和120E位置关系运用东经度递增方向为地球自转方向,判定南北半球再依据“AC段为昏线”“C点为晨昏线与极圈的切点”等信息推出该日南极圈出现极昼。(2)依据上题日期确定太阳直射点纬度。依据南极圈出现极昼得出120E为子夜0时计算得出12时所在经线。信息解读信息解读 答案答案 (1)D(2)C方法方法2 2昼夜长短和日出日落方位的判断方法昼夜长短和日出日落方位的判断方法1.昼夜长短的相关计算方法昼夜长短的相关计算方法(1)根据日出、日落时间计算昼长、夜长昼长=日落时间-日出时间=24-2日出时间=2(日落时间-12);夜长=2日出时间=2(24-日落时间)(2)根据昼(夜)弧跨越的经度计算昼(夜)长昼(夜)长=昼(夜)弧跨越的经度数15/时(3)日出、日落时间计算方法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。同一纬线上,日出、日落的地方时相同。其中,日出时间=12-昼长/2=夜长/2;日落时间=12+昼长/2=24-夜长/2。2.日出日落方位的判断方法日出日落方位的判断方法(1)太阳直射点位于赤道时,即春、秋分日,全球各地(除极点外)日出正东方、日落正西方。(2)太阳直射点位于北半球时,全球各地(除极昼、极夜地区外),日出东北、日落西北。(3)太阳直射点位于南半球时,全球各地(除极昼、极夜地区外),日出东南、日落西南。(4)正好出现极昼的地方,北半球太阳正北升起、正北落下;南半球太阳正南升起、正南落下。例例2 图为某摄影爱好者在图中广袤草原上拍摄的“日出”美景。读图完成下题。图图(2015福建文综,11,4分)摄影爱好者拍摄“日出”美景的方向和北京时间分别是()A.东南7月1日06时B.东北7月1日06时C.东北1月1日12时D.东南1月1日12时 解题思路解题思路依据图中信息,确定昼长时间,计算当地日出时间依据经度,判断该地所在时区计算当地日出时的北京时间确定符合时间的选项结合备选项中的月份,判断太阳直射点所在半球,确定日出方位。信息解读信息解读答案答案 D方法方法3 3正午太阳高度的计算与应用技巧正午太阳高度的计算与应用技巧1.正午太阳高度的计算正午太阳高度的计算要明确两个纬度太阳直射点的纬度和所求地的纬度。根据以下公式计算:某地正午太阳高度=90-该地和太阳直射点间的纬度差。2.一个地区年正午太阳高度最大差值一个地区年正午太阳高度最大差值赤道地区为2326,热带地区为当地纬度+2326,回归线至极点之间地区为4652。3.应用技巧应用技巧(1)确定地方时。当某地太阳高度达一天中的最大值时,此时日影最短,当地的地方时是12时。(2)确定房屋的朝向。确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。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)判断日影长短及方向。正午太阳高度越大,日影越短,正午太阳高度越小,日影越长,且日影方向背向太阳。(4)根据正午太阳高度判断所在的地区,并进而判断该地区的其他地理特征。(5)计算楼距。为了使楼房底层获得充足的太阳光照,一般来说,纬度较低的地区,楼距较小,纬度较高的地区,楼距较大。解答关键是计算当地冬至日的正午太阳高度,并计算影长。北回归线以北地区建楼房时,为保证一楼全年均有阳光照到,两楼之间的最短距离与楼高的关系如下图所示(H为冬至日当地的正午太阳高度),L应大于等于hcotH。(6)计算太阳能热水器安装角度。要最大限度地利用太阳能资源,应该合理设计太阳能热水器的倾斜角度,使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直,提高太阳能热水器的效率。太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化而调整角度,集热板与地面之间的夹角应等于当天正午太阳高度的余角。如下图所示,+H=90时效果最佳。(7)判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度。一般情况下,由于阳坡正午太阳高度大,得到的光热多,阴坡得到的太阳光热少,因此在相同高度,阳坡温度较高,阴坡温度较低,从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。例例3(2015浙江文综,11,4分)下图为某地地方时12时的太阳周年位置轨迹示意图。若甲、乙两个位置的太阳高度之和为90,则乙位置太阳高度为()A.47B.43C.23.5D.21.5 解题思路解题思路依据信息确定大致纬度位置判定图中甲乙所在日期假设位于北半球或南半球,利用正午太阳高度计算公式结合条件,计算出答案。信息解读信息解读 答案答案 D