地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)共同的地理意義

地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)共同的地理意義1、晝夜長(zhǎng)短的判斷和變化規(guī)律

（1）晝夜長(zhǎng)短的判斷

①某地的晝夜長(zhǎng)短情況取決于該地所處緯線的晝弧和夜弧的長(zhǎng)度比例，任一緯線的晝弧和夜弧的時(shí)間總長(zhǎng)均為24小時(shí)。

②不同緯度的地點(diǎn)的晝長(zhǎng)或夜長(zhǎng)的比較，應(yīng)比較兩地晝弧或夜弧所占據(jù)的經(jīng)度數(shù)值的大小，數(shù)值越大，時(shí)間越長(zhǎng)，弧長(zhǎng)上每150占據(jù)1個(gè)小時(shí)。

（2）晝夜長(zhǎng)短的緯度變化規(guī)律

①春、秋分日：全球晝夜相等

②春分→夏至→秋分：由南向北晝?cè)絹碓介L(zhǎng)，夜越來越短；南極附近有極夜；北極附近有極晝；夏至日時(shí)，極晝、極夜范圍最大。

③秋分→冬至→次年春分：由南向北晝?cè)絹碓蕉?，夜越來越長(zhǎng)；南極附近有極晝；北極附近有極夜；冬至日時(shí)，極晝、極夜范圍最大。

（3）晝夜長(zhǎng)短的周年變化規(guī)律

①北半球晝夜長(zhǎng)短的周年變化規(guī)律：

太陽(yáng)直射點(diǎn)位于北半球時(shí)，晝長(zhǎng)夜短，北極點(diǎn)附近出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，夏至日白晝最長(zhǎng)，北極點(diǎn)到北極圈范圍出現(xiàn)最大范圍的極晝，黑夜最短。直射點(diǎn)位于南半球時(shí)，晝短夜長(zhǎng)，北極點(diǎn)附近出現(xiàn)極夜現(xiàn)象，冬至日白晝最短，黑夜最長(zhǎng)，北極點(diǎn)到北極圈范圍出現(xiàn)最大范圍的極夜現(xiàn)象。

②南半球晝夜長(zhǎng)短的周年變化規(guī)律（略）

③赤道上晝夜長(zhǎng)短無變化：全年晝夜相等

④極點(diǎn)上晝夜長(zhǎng)短無變化：南北極點(diǎn)均為半年晝半年夜。

2、正午太陽(yáng)高度角的計(jì)算和變化規(guī)律

（1）正午太陽(yáng)高度角的計(jì)算

計(jì)算公式：H=900－緯度差（緯度差指所求地點(diǎn)與太陽(yáng)直射點(diǎn)之間的緯度差；若兩點(diǎn)在同一半球，緯度差為兩地緯度值相減；若兩點(diǎn)分別在南、北半球，緯度差為兩地緯度值相加）

（2）正午太陽(yáng)高度角的緯度變化規(guī)律

——太陽(yáng)直射點(diǎn)的正午太陽(yáng)高度角最大，為90°，分別向南、向北逐漸遞減。

（3）正午太陽(yáng)高度角的周年變化規(guī)律例1：讀某地正午太陽(yáng)高度年變化情況圖，回答（1）～（2）題。

（1）該地位于（

）

A．南半球溫帶地區(qū)

B．北回歸線以北地區(qū)

C．0°～23°26′N之間

D．0°～23°26′S之間

答案：D點(diǎn)撥：該地全年正午太陽(yáng)高度較大，夏至最小，說明位于南半球，一年有兩次太陽(yáng)直射，位于南北回歸線之間，故D對(duì)。

（2）圖中P點(diǎn)表示的這一天（

）

A．太陽(yáng)直射南回歸線

B．北半球緯度越高晝?cè)介L(zhǎng)

C．太陽(yáng)直射赤道

D．地球公轉(zhuǎn)速度最慢

答案：A點(diǎn)撥：P點(diǎn)為冬至日。

例2：下表為我國(guó)某地二分二至日日出、日落時(shí)間(北京時(shí)間)和正午太陽(yáng)高度，據(jù)表分析

回答（1）～（2）題。（3）圖乙是該小組繪制的連續(xù)一年多的竿影長(zhǎng)度變化圖。圖中反映3月21日竿影長(zhǎng)度的點(diǎn)是（

）

A．①

B．②

C．③

D．④

（4）該學(xué)校大約位于（

）

A．21.5°N

B．21.5°S

C．45°N

D．45°S

答案：（1）B

（2）B

（3）D

（4）A

點(diǎn)撥：本題考查的是太陽(yáng)高度變化、地方時(shí)計(jì)算。該學(xué)校位于1100E，當(dāng)?shù)乩砼d趣小組測(cè)量正午（12點(diǎn)）太陽(yáng)高度時(shí)，北京時(shí)間(東八區(qū)的區(qū)時(shí))應(yīng)為12：40。3月21日當(dāng)該興趣小組進(jìn)行觀測(cè)時(shí)(即1100E為12：00時(shí))，即將迎來旭日東升的城市(地方時(shí)6：00前)應(yīng)該是大約位于20°E，因而本題應(yīng)選擇布達(dá)佩斯。乙是一幅坐標(biāo)圖，橫坐標(biāo)是時(shí)間，縱坐標(biāo)是竿影長(zhǎng)度，并標(biāo)有南北方向，從影長(zhǎng)變化的南北分布情況，該地應(yīng)位于北半球，③處的竿影最長(zhǎng)，此時(shí)為冬至日，①處的竿影向南，故為夏至日，因而，表示3月21日竿影長(zhǎng)度的點(diǎn)應(yīng)該是④。判斷該學(xué)校的緯度，有兩種途徑，其一是通過太陽(yáng)高度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，首先通過冬至日竿影長(zhǎng)度和竹竿實(shí)際長(zhǎng)度的比值為1，推斷出冬至日當(dāng)?shù)氐奶?yáng)高度角為45°，從而計(jì)算出緯度大約為21.5°4N，另一種方法是直接從圖乙的竹竿影長(zhǎng)兩次為0，可以判斷該地有兩次直射，又位于北半球，因而正確答案是21.5°N。

例題3：近年來，我國(guó)房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，越來越多的居民喬遷新居，居住條件和環(huán)境顯著改善。讀下圖，運(yùn)用以下公式及相關(guān)知識(shí)回答(1)～(2)題：

①某地正午太陽(yáng)高度的大?。篐＝90°-|φ-δ|式中H為正午太陽(yáng)高度；φ為當(dāng)?shù)鼐暥?，取正值；δ為太?yáng)直射點(diǎn)的緯度，當(dāng)?shù)叵陌肽耆≌担肽耆∝?fù)值。

②tan35°≈0.7

tan45°≈l

tan69°≈1.732

（1）房地產(chǎn)開發(fā)商在某城市(北緯30度)建造了兩幢商品住宅樓，某戶居民買到了北樓一層的一套房子，于春節(jié)前住進(jìn)后發(fā)現(xiàn)正午前后太陽(yáng)光線被南樓擋住。請(qǐng)問，該房子一年中正午太陽(yáng)光線被南樓擋住的時(shí)間大約是（

）

A．1個(gè)月

B．3個(gè)月

C．6個(gè)月

D．9個(gè)月

（2）為避免這種糾紛，房地產(chǎn)開發(fā)商在建樓時(shí)，應(yīng)該使北樓所有朝南房屋在正午時(shí)終年都能被太陽(yáng)照射。那么在兩幢樓間距不變的情況下，南樓的高度最高約為（

）

A．20米

B．30米

C．40米

D．50米

答案：（1）C

（2）B

點(diǎn)撥：（1）樓高(南樓)69米／樓間距(南北樓之間)40米＝1.725，與tan60°值接近，據(jù)此可以判斷H≈60°，已知φ＝30°，故δ＝0°，即此時(shí)太陽(yáng)直射在赤道上，北樓的一樓正好有陽(yáng)光照射，太陽(yáng)直射點(diǎn)位于赤道以南的半年，北樓的一樓陽(yáng)光被擋，時(shí)間應(yīng)為6個(gè)月。

（2）當(dāng)太陽(yáng)直射點(diǎn)位于南回歸線時(shí)，房屋所在地的正午太陽(yáng)高度最小，如果此日正午能有陽(yáng)光照射，則全年都有光照，因此首先要計(jì)算出δ＝23.5°(南緯23.5°)時(shí)的房屋所在地正午太陽(yáng)高度，即H＝90°-|30°-23.5°|＝36.5°，接近35°；南樓最高應(yīng)為：40米×0.7＝28米左右，選項(xiàng)中B最接近。

例題4：某校所在地（120°E、40°N）安置一臺(tái)太陽(yáng)能熱水器，為了獲得最多的太陽(yáng)光熱，提高利用效率，需根據(jù)太陽(yáng)高度的變化隨季節(jié)調(diào)整傾角，下圖中各日照?qǐng)D與熱水器安置方式搭配不合理的是（

）

答案：D點(diǎn)撥：獲得最多太陽(yáng)光熱必須保證熱水器的集熱板與正午太陽(yáng)高度角相垂直，該地位于40°N，根據(jù)日照?qǐng)D判斷直射點(diǎn)位置，從而計(jì)算出A、B、C、D四項(xiàng)的正午太陽(yáng)高度角應(yīng)分別是73°26′、26°34′、50°、50°，最后計(jì)算各正午太陽(yáng)高度角是否與相應(yīng)選項(xiàng)中集熱板的傾角互為余角，只有D選項(xiàng)不符合要求。

例題5：圖中EDF是晨昏線，其中ED表示昏線。讀圖完成下列各題：

（1）此圖表示_______月_______日的地球光照情況。

（2）此時(shí)太陽(yáng)直射點(diǎn)的地理坐標(biāo)是___________________。

（3）此時(shí)A地出現(xiàn)______________現(xiàn)象（極晝或極夜）。

（4）這一天，B地_______時(shí)日出，_______日落，晝長(zhǎng)時(shí)間是_______小時(shí)。

（5）此時(shí)，北京時(shí)間是_______日_______時(shí)。

（6）這一天，C、D、E三地的正午太陽(yáng)高度由大到小排列的順序是______________。

答案：（1）6；22

（2）23°26′N，120°W

（3）極晝

（4）4；20；16

（5）23；4

（6）E、D、C

點(diǎn)撥：EDF是晨昏線，其中ED表示昏線，說明正對(duì)我們的部分為夜半球，北極圈以北出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，因此圖示時(shí)刻是北半球的夏至日，太陽(yáng)直射在北回歸線上。晨昏線與北極圈相切于D點(diǎn)，說明D所在的經(jīng)線（60°E）為子夜，則與其正相對(duì)的經(jīng)線（120°W）是太陽(yáng)直射點(diǎn)所在的經(jīng)線，其時(shí)刻為6月22日12時(shí)。B地日出和日落時(shí)間應(yīng)該在晨昏線與緯線圈交叉點(diǎn)上找。C、D、E三地的正午太陽(yáng)高度排列，應(yīng)根據(jù)距離北回歸線的緯度距離。

例題6：下圖中①②③④四根曲線分別表示四地6月22日太陽(yáng)高度的全天變化情況。判斷四地緯度位置與圖示相符合的是

A．①23°26′S

②46°52′N

③66°34′N

④90°N

B．①90°N

②66°34′N

③0°

④23°26′S

C．①0°

②46°52′N

③90°N

④66°34′N

D．①23°26′N

②46°52′N

③90°N

④66°34′N

答案：B點(diǎn)撥：本題考查的是正午太陽(yáng)高度計(jì)算和變化規(guī)律。夏至日直射北回歸線，北極點(diǎn)正午太陽(yáng)高度為23°26′，且處于極晝狀態(tài)，全天太陽(yáng)高度總是保持23°26′，故①為北極點(diǎn)。赤道上正午太陽(yáng)高度為66°34′，且6點(diǎn)日出，18點(diǎn)日落，故③為赤道。北極圈正午太陽(yáng)高度為46°52′，正好出現(xiàn)極晝，即0點(diǎn)日出，24點(diǎn)日落，日出接上日落，故②為北極圈。南回歸線正午太陽(yáng)高度為43°08′，且晝短夜長(zhǎng)，即6點(diǎn)以后日出，18點(diǎn)以前日落，故④為南回歸線。

例題7：下表所列的是12月22日甲、乙、丙、丁四地的白晝時(shí)間，根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答(1)～(2)題：

(1)四地中屬于南半球的是

A．甲地

B．乙地

C．丙地

D．丁地

答案：D點(diǎn)撥：本題考查的是晝夜長(zhǎng)短的緯度分布規(guī)律。冬至日南半球晝長(zhǎng)夜短，白晝時(shí)間長(zhǎng)于12小時(shí)，北半球相反，所以丁地屬于南半球。

(2)四地所處緯度從高到低順序排列的是

A．甲乙丙丁

B．甲乙丁丙

C．丙丁乙甲

D．丁丙乙甲

答案：B點(diǎn)撥：冬至日赤道白晝?yōu)?2小時(shí)，甲乙丙丁四地緯度高低可以根據(jù)白晝與12小時(shí)差值來確定，差值越大距離赤道越遠(yuǎn)，緯度越高。

練習(xí)題1（寶雞市2010屆一模套用）：某校同學(xué)在不過河情況下利用鐵塔及其影子的長(zhǎng)度測(cè)算太陽(yáng)高度。在12月22日正午測(cè)得太陽(yáng)高度為β；過一段時(shí)間又測(cè)得正午太陽(yáng)高度為α，如下圖所示，讀圖回答下列問題：

（1）該地區(qū)位于________半球。

（2）若β=68°，此時(shí)北京時(shí)間為23日0：20，則該鐵塔所處的經(jīng)度是________________，緯度是________________。

（3）從Q—R，太陽(yáng)直射點(diǎn)向________方向移動(dòng)。

（4）該地區(qū)所處的風(fēng)帶是___________________；圖中海洋是____________洋。

答案：（1）南（2）65°W；45°26′S（3）北（4）盛行西風(fēng)帶；太平洋

點(diǎn)撥：（1）冬至日正午太陽(yáng)高度最大，為南回歸線以南地區(qū)。（2）南回歸線以南地區(qū)，冬至日時(shí)，正午太陽(yáng)高度為68°，可以計(jì)算出當(dāng)?shù)鼐暥葹?5°26′S。北京時(shí)間為23日0：20，即東經(jīng)120度地方時(shí)為0點(diǎn)20分時(shí)，該地此時(shí)為正午12點(diǎn)，兩地時(shí)間差為11時(shí)40分，經(jīng)度差為175度，順著地球自轉(zhuǎn)方向推出該地經(jīng)度為65°W。見下圖。

（3）Q直射南回歸線，之后直射點(diǎn)向北移動(dòng)。（4）該地緯度為45°26′S，位于南緯40到60度之間的中緯西風(fēng)帶。65°W與45°26′S交叉點(diǎn)附近應(yīng)該在南美洲中緯度大陸東側(cè)的大西洋。

練習(xí)題2：讀下圖，一艘由大平洋駛向大西洋的船經(jīng)過P地（圖中左上角）時(shí)，一名中國(guó)船員拍攝到海上落日景觀，洗印出的照片上顯示拍照時(shí)間為9時(shí)0分0秒（北京時(shí)間）。據(jù)此判斷（1）～（4）題。

（1）該船員拍攝照片時(shí)，P地的地方時(shí)為

A．22時(shí)

B．14時(shí)

C．20時(shí)

D．16時(shí)

答案：C點(diǎn)撥：P地位于西經(jīng)75度，此時(shí)北京時(shí)間即東經(jīng)120度地方時(shí)為9點(diǎn)，可以計(jì)算出P地時(shí)間為北京時(shí)間前一天的20點(diǎn)。見圖。

（2）拍攝照片的當(dāng)天，漠河的夜長(zhǎng)約為

A．16小時(shí)

B．14小時(shí)

C．10小時(shí)

D．12小時(shí)

答案：A點(diǎn)撥：此時(shí)南緯54度附近20點(diǎn)日落，晝長(zhǎng)為16小時(shí)，我國(guó)北極村漠河緯度越北緯54度，此時(shí)夜長(zhǎng)為16小時(shí)。

（3）該船即將進(jìn)入

A．巴拿馬運(yùn)河

B．麥哲倫海峽

C．德雷克海峽

D．直布羅陀海峽

答案：B點(diǎn)撥：南緯54度附近，位于太平洋和大西洋之間的海峽為南美洲南端的麥哲倫海峽。

（4）此時(shí)世界各地可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是

A．美國(guó)中部小麥黃熟

B．中國(guó)江淮流域干熱

C．地中海北岸連日陰雨

D．拉普拉塔河正值枯水期

答案：C點(diǎn)撥：此時(shí)南半球晝長(zhǎng)夜短，為夏季，北半球?yàn)槎?。美?guó)中部小麥黃熟不可能在冬季，中國(guó)江淮流域冬季低溫干燥，地中海北岸為地中海氣候，此時(shí)為冬雨季節(jié)，阿根廷的拉普拉塔河此時(shí)為夏季，河流為豐水期。

練習(xí)題3：讀下圖，判斷下列敘述正確的是

Ａ．地球位于遠(yuǎn)日點(diǎn)附近，且漸離遠(yuǎn)日點(diǎn)

Ｂ．Ｍ點(diǎn)是早晨6點(diǎn)鐘

Ｃ．漠河一年內(nèi)最長(zhǎng)白晝

Ｄ．海南島上正午物體的影子都朝北

答案：C點(diǎn)撥：從經(jīng)度數(shù)值分布判斷該圖為北半球俯視圖，北極圈及其以北地區(qū)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，為夏至日，地球接近遠(yuǎn)日點(diǎn)，并且不斷靠近遠(yuǎn)日點(diǎn)，故A錯(cuò)；Ｍ點(diǎn)是傍晚18點(diǎn)鐘，故B錯(cuò)；夏至是北半球各地一年中白晝最長(zhǎng)的一天，故C對(duì)；海南島位于北緯20度以南，此時(shí)正午物體影子應(yīng)朝南。

3、四季和五帶的劃分

地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)共同產(chǎn)生的正午太陽(yáng)高度和晝夜長(zhǎng)短的變化使地球表面發(fā)生能量的分布不均和變化，最終的地理意義是產(chǎn)生四季的變化和地球表面五帶的劃分。

例題1：（2003年上海卷）

下圖中XOY為地軸，MN為赤道，EF、E′F′為回歸線，ST、S′T′為極圈。讀圖回答：

（1）目前黃赤交角在圖上是

A．∠XOF

B．∠TOF

C．∠FON

D．∠TON

（2）按地球上“五帶”的劃分，圖上ST與EF之間為_________帶。

（3）當(dāng)太陽(yáng)直射點(diǎn)在圖上自MN向北移動(dòng)到EF，再由EF向南移動(dòng)到MN的過程中，在S′T′及其以南范圍內(nèi)，有極夜現(xiàn)象出現(xiàn)的地區(qū)變化規(guī)律是_______________________；

_______________________________；_____________________________。

（4）為了研究黃赤交角對(duì)地球自然環(huán)境的影響，假設(shè)黃赤交角變