地球运动意义专题——公转

地球运动意义专题——公转
一．直射点变化：
由于黄赤交角的存在以及地球公转，使得太阳直射点在23°26′N/S之间来回移动。

春分日：太阳直射0°（赤道），全球昼夜平分，昼长=夜长
夏至日：太阳直射23°26′N（北回归线），全球昼夜平分不等长，北半球昼长夜短，南半球昼短夜长。

秋分日：太阳直射0°（赤道），全球昼夜平分，昼长=夜长。

冬至日：太阳直射23°26′S（南回归线），全球昼夜平分不等长，北半球昼短夜长，南半球昼长夜短。

结论：
1.太阳直射哪个半球，哪个半球昼长夜短。

2.太阳向哪个方向移动，对应半球昼变长夜变短。

二．五带的形成
1.五带的划分
2.五带的判断
①维度判断法
②温度判断法
三．季节的形成
1.表现：昼夜长短和太阳高度角随季节变化二变化。

2.天文四季的划分：
①．夏季：一年中白天较长，正午太阳高度角较大的季节。

②．冬季：一年中白天较短，正午太阳高度角较小的季节。

③．春秋季：夏季与冬季的过度季节。

四．昼夜长度变化
1.变化情况：
①太阳直射北半球时，北半球昼长夜短，纬度越高，白昼越长。

北极圈内出现极昼现象。

南半球相反。

②太阳直射南半球时，北半球昼短夜长，纬度越高，白昼越短。

北极圈内出现极夜现象。

南半球相反。

2.昼夜长度概念
昼夜长度分为昼长和夜长，分别代表白昼时间的长短和黑夜时间长短。

3.昼夜长度计算
①．昼长+夜长=24小时
②．昼长=24-夜长
③．夜长=24-昼长
由于日出时间和日落时间是昼夜的开始于结束，
④．昼长=日落-日出
⑤．夜长=24+日出-日落
由于正午时间（地方时12:00）和午夜时间（0:00/24:00）是白昼与黑夜的正中点，
⑥．昼长=（12-日出）·2或昼长=（日落-12）·2
⑦．夜长=（24-日落）·2或夜长=日出·2
4.日出日落时间的计算
由于正午时间（地方时12:00）和午夜时间（0:00/24:00）是白昼与黑夜的正中点，
①日出时间=12-昼长/2
②日落时间=12+昼长/2
图1
图2
图3
图4
五．太阳高度角的变化
1.太阳高度：太阳高度角太阳在地平线升起的时候，太阳高度角=0°，逐渐变大，日落
时=0°，
①．太阳高度的形成：
太阳高度（角）指太阳光线对当地地面的倾角（如图一是水平面上的太阳高度角、图二是地球圆弧表面的太阳高度），一般用h表示；而正午太阳高度是指一天中最大的太阳高度，常用H表示。

前者可以是自转和公转引起，后者一定是地球公转引起的。

②．太阳高度的变化：
⑴．极点：在极昼期间，极点上见到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3中A)。

⑵．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(如如图3中B)。

⑶．全球范围看：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(即等太阳高度线)；晨昏线上太阳高度为0°。

例如太阳直射在15°S、60°W时，太阳高度的分布如下图所示。

⑷．一个地区年正午太阳高度最大差值：
赤道地区是23°26′。

南北半球热带地区介于23°26′和46°52′之间,具体度数是(当地纬度＋23°26′)。

南北半球温带地区是46°52′。

南北半球寒带地区介于23°26′和46°52′，也可以当作当地最大正午太阳高度的数值。

图5 2. 正午太阳高度角：一天中太阳最高的时候（地方时12:00）
①． 计算公式：90 °-（纬度差）
纬度差=所求地纬度与太阳直射点纬度之差，同半球大-小，不同半球大+小。

②． 正午太阳高度角变化规律：
⑴． 近大远小：从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减；离直射点距离越近(纬度差越
小)，正午太阳高度越大。

⑵． 对称：以太阳直射点为中心对称，距离相同，正午太阳高度角相同。

3. 正午太阳高度角应用
①． 日影问题
垂直于地表的物体因为太阳高度角变化使得影子发生变化。

tanH=h/L →h=tanH ·L
cotH=L/h →L=cotH ·h
②． 太阳能角度
由于当太阳能面板与阳光垂直时，利用率最大，
1为正午太阳高度角H，2为太阳能热水器与地面夹角
太阳能热水器的安装倾角＝90°-H=纬度差(即当地纬度和太阳直射点纬度的差值)
太阳能热水器与墙面夹角=90°-太阳能热水器的安装倾角=H
六．晨昏线与公转结合
1.晨昏线
①．自然存在，白天与黑夜过度的地方。

②．由晨线和昏线组成。

晨昏线中点是晨线与昏线的分界点。

③．移动方向：自东向西。

④．晨昏线始终垂直于太阳光线。

⑤．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。

2.晨昏线的判断
①．按照地球自转方向：黑夜→白昼为晨线
②．按照地球自转方向：白昼到黑夜为昏线
3.晨昏线与公转的结合
①．确定日期和季节：
⑴．晨昏线过极点，与某条经线重合时一定为3月21日或9月23日。

⑵．晨昏线与南北极圈相切，北极圈内出现极昼，南极圈内出现极夜，一定为6月22日。

⑶．晨昏线与南北极圈相切，北极圈内出现极夜，南极圈内出现极昼，一定为12月22日。

②．确定太阳直射点
⑴．晨昏线与纬线切点度数与直射点纬度互余。

⑵．晨昏线与经线夹角等于直射点纬度。

⑶．直射点一定与极昼现象地区处于同一半球。

③．确定昼夜长短
某地昼长等于该地所在纬度与晨昏线间的弧（昼弧）长所跨时间数，夜长等于该地所在纬度与晨昏线间的弧（夜弧）长所跨时间数。

也可以利用昼夜弧长比较昼夜长短。

④．确定极昼极夜范围
晨昏线与纬线切点到极点之间的范围就是极昼极夜现象产生的范围。

南北半球极昼极夜相反。