地球公轉(zhuǎn)的地理意義講義
一、地球的公轉(zhuǎn)
1．運動軸心及軌道：
(1)軌道為黃道，是一個近似正圓的橢圓軌道
(2)太陽位于橢圓的一個焦點上，地球有近日點（1月初）和遠日點（7月初）之分
2．方向：自西向東，從北極上空看呈逆時針，從南極上空看呈順時針
3．周期：
(1)恒星年，公轉(zhuǎn)360°，365天6時9分10秒，是真正周期
(2)回歸年，太陽直射點移動一個周期，365天5時48分46秒，是日常所用周期
4．速度：
(1)位于近日點（1月初）時速度快，位于遠日點（7月初）時速度慢。
(2)平均角速度為每日約10
(3)平均線速度為30千米/秒
二、地球自轉(zhuǎn)和地球公轉(zhuǎn)的關(guān)系——黃赤交角
1．概念：黃赤交角是地球自轉(zhuǎn)的赤道面與公轉(zhuǎn)的黃道面之間的夾角，目前是23°26′。如圖。
2．黃赤交角的影響：由于黃赤交角的存在，并且地軸在宇宙空間的方向不因季節(jié)而變化，因而，太陽直射點相應(yīng)地在南北回歸線之間往返移動,稱為太陽直射點的回歸運動。如圖。
三、主要由地球公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的地理意義：
太陽直射點的移動的影響，使地球表面接受到的太陽輻射能量，因時因地而變化。這種變化可以用晝夜長短和正午太陽高度的變化定性描述。如圖。
（一）正午太陽高度的變化
①太陽光線對于地平面的交角，叫做太陽高度角，簡稱太陽高度（用H表示）。同一時刻正午太陽高度由直射點向南北兩側(cè)遞減。因此，太陽直射點的位置決定著一個地方的正午太陽高度的大小。在太陽直射點上，太陽高度為90°，在晨昏線上，太陽高度是0°。
②正午太陽高度變化的原因：由于黃赤交角的存在，太陽直射點的南北移動，引起正午太陽高度的變化。
③正午太陽高度的緯度變化規(guī)律：正午太陽高度就是一日內(nèi)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。
※正午太陽高度的計算及應(yīng)用
計算公式：H＝90°－緯差
緯差是指某地的地理緯度與當(dāng)日太陽直射點所在緯度之間的差值。直射點和所求地點同在南半球或北半球時用大數(shù)減小數(shù)，兩點分別在赤道南北兩側(cè)時兩數(shù)相加。
應(yīng)用：
①確定地方時。當(dāng)某地太陽高度達一天中的最大值時，此時日影最短，當(dāng)?shù)氐牡胤綍r是12時。
②確定房屋的朝向。為了獲得更充足的太陽光照，確定房屋的朝向與正午太陽所在位置有關(guān)。在北回歸線以北地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；在南回歸線以南地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。
③判斷日影長短及方向。正午太陽高度越大，日影越短；正午太陽高度角越小，日影越長，且日影方向背向太陽。
④根據(jù)正午太陽高度判斷所在的地區(qū)，并進而判斷該地區(qū)的其他地理特征。由于緯度差多少度，正午太陽高度就差多少度。根據(jù)某地某日(二分二至日)正午太陽高度，可判斷該地區(qū)緯度大小。
⑤計算樓距。為了使樓房底層獲得充足的太陽光照，一般說，緯度較低的地區(qū)，樓距較小，緯度較高的地區(qū)樓距較大。解題關(guān)鍵是計算當(dāng)?shù)囟寥盏奶柛叨�，并計算影長。北回歸線以北地區(qū)建房時，為保證一樓全年均有光照，兩樓之間的最短距離與樓高的關(guān)系如右圖所示（H為冬至日當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨龋�，L應(yīng)大于h•cotH。
⑥計算熱水器安裝角度。要最大限度地利用太陽能資，應(yīng)該合理設(shè)計太陽能熱水器的傾斜角度，使太陽能熱水器集熱面與太陽光線垂直，提高太陽能熱水器的效率。集熱板與地面之間的夾角應(yīng)等于當(dāng)天正午太陽高度的余角，如右圖所示，α＋H＝90°時效果最佳。
（二）晝夜長短隨緯度和季節(jié)變化
(1)晝夜長短的判讀
晨昏線將地球上的緯線分成晝弧和夜弧兩部分，晝弧和夜弧的長短決定晝長與夜長�；￠L15°為1小時。在日照圖中，常常畫出經(jīng)線，上圖中相鄰兩條經(jīng)線經(jīng)度差為30°，地方時相差2小時。晝夜的時間長短可通過讀經(jīng)度差數(shù)得出。
(2)晝夜長短時空規(guī)律總結(jié)
①緯度分布規(guī)律總結(jié)：
a．赤道處始終晝夜平分；春分日、秋分日全球各地晝夜平分。
b．同一緯線上各點晝夜長短相同；南北半球同緯度晝夜長短相反。
c．太陽直射點所在半球晝長夜短，且緯度越高，晝越長，另一半球相反。
d．太陽直射點在赤道與南、北(南北回歸線之間)往返移動，極晝、極夜現(xiàn)象范圍也經(jīng)歷了不斷擴大、縮小的過程。
②季節(jié)變化規(guī)律圖示：(以北半球為例)
(3)晝夜長短與日出日落時刻
一個地區(qū)一天的日出和日落時間反映了該日的晝夜長短狀況，一天中上午和下午的時間是等長的，因此已知某地一天的晝長可求出該日的日出、日落時間，其方法為：
日出時間＝12－晝長/2 日落時間＝12＋晝長/2
（三）四季更替
①從天四季：夏季就是一年中白晝最長、正午太陽高度最高的季節(jié)。以24節(jié)氣中的立春、立夏、立秋、立冬為起點。地球在公轉(zhuǎn)軌道上的運行會產(chǎn)生天氣和季節(jié)的有規(guī)律變化，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中農(nóng)民依此進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，有如：“谷雨前后種瓜點豆”的諺語。
黃赤交角是影響天四季的直接原因。這是因為：
正午太陽高度隨緯度分布是：低緯大而高緯小，春秋二分，從赤道向兩極遞減；夏至日，從北回歸線向南北兩側(cè)遞減；冬至日，從南回歸線向南北兩側(cè)遞減。隨季節(jié)變化是：北回歸線以北，夏至日前后正午太陽高度達最大值，冬至日前后達最小值。南回歸線以南則相反。南北回歸線之間地帶，太陽每年直射兩次。
②氣候四季包含的月份。春（3、4、5月）、夏（6、7、8月）、秋（9、10、11月）、冬（12、1、2月）
③西方四季：春分、夏至、秋分、冬至為起點。比我國天四季晚一個半月。
（四）五帶劃分：以地表獲得太陽熱量的多少劃分熱帶、溫帶、寒帶。
熱帶：南北回歸線之間有太陽直射機會，接受太陽輻射最多。
溫帶：回歸線與極圈之間，受熱適中，四季明顯。
寒帶：極圈與極點之間，太陽高度角低，有極晝、極夜現(xiàn)象
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