高中地理必修1課本教材（人教版）

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第一章行星地球

地球是宇宙中的一顆行星，有自己的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。地球上的許多自然

現(xiàn)象都與地球的運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。地球具有適合生命演化和人類(lèi)發(fā)展的條

件，因此，它成為人類(lèi)在宇宙中的唯一家園。在本章中，我們將探討如

下問(wèn)題。

地球處在什么樣的宇宙環(huán)境？

地球是一顆什么樣的行星？

太陽(yáng)對(duì)地球有什么影響？

地球的運(yùn)動(dòng)有什么規(guī)律？

地球運(yùn)動(dòng)有哪些重要的地理意義？

地球具有怎樣的結(jié)構(gòu)？

第一節(jié)宇宙中的地球

地球在宇宙中的位置

晴朗的夜晚，當(dāng)我們?cè)趹?hù)外漫步的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)情不自禁地仰望星

空。如果用肉眼或借助望遠(yuǎn)鏡連續(xù)數(shù)日觀察，我們可以發(fā)現(xiàn)在遼闊的星

空背景下，除了有閃爍的恒星，圓缺變化的月球外，還有不斷移動(dòng)的行

星和它們的衛(wèi)星，以及輪廓模糊的星云；有時(shí)還可以看到一閃即逝的流

星、拖著長(zhǎng)尾的恒星。如

a、星云是由氣體和塵埃組成的云霧狀外表的天體。它的主要組成

物質(zhì)是氫。

b、行星是在橢圓形軌道上太陽(yáng)運(yùn)行的、近似球形的天體。它的質(zhì)

量比太陽(yáng)小，本身不發(fā)射可見(jiàn)光，以表面放射太陽(yáng)光而發(fā)亮。

c、流星體式行星際空間的塵粒和固體小塊，數(shù)量眾多，沿同一軌

道繞太陽(yáng)運(yùn)行的大群流星體，稱(chēng)為流星群。流星群與地球相遇時(shí)，人

們會(huì)看到天空某一區(qū)域在幾小時(shí)、幾天甚至更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)流星數(shù)目顯著增

加，有時(shí)甚至像下雨一樣，這種現(xiàn)象稱(chēng)為流星雨。

d、彗星是在扁長(zhǎng)軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)行的一種質(zhì)量較小的天體，呈云

霧狀的獨(dú)特外貌。

果借助天文望遠(yuǎn)鏡和其他空間探測(cè)手段，還可以觀測(cè)到更多更遙遠(yuǎn)

的恒星和星云.除了這些我們能夠觀測(cè)到的天體外，宇宙中還有一些彌

漫于星際空間的物質(zhì)，如氣體、塵埃等。所有這些天體和星際物質(zhì)組成

了地球的宇宙環(huán)境。

任何天體在宇宙中都有自己的位置。宇宙中的各種天體之間互相吸

引、互相繞轉(zhuǎn)，形成天體系統(tǒng)。我們可以通過(guò)分析宇宙中不同級(jí)別的天

體系統(tǒng)，來(lái)了解和描述地球在宇宙中的位置。

地球與月球組成地月系，地球是地月系的中心天體。月球是地球唯

一的天然衛(wèi)星，也是距離地球最近的天體。地月平均距離為38.4萬(wàn)千

里。

地月系是太陽(yáng)系的重要組成部分。太陽(yáng)、行星及其衛(wèi)星、小行星、

彗星、流星體和行星際物質(zhì)構(gòu)成太陽(yáng)系。地球是距離太陽(yáng)較近的一顆行

星。日地平均距離為1.5億千里。

太陽(yáng)系又是銀河系的一部分。太陽(yáng)和千千萬(wàn)萬(wàn)顆恒星組成龐大的恒

星集團(tuán)——銀河系。在銀河系中，像太陽(yáng)這樣的恒星有2000多億顆。

太陽(yáng)系與銀河系中心的距離大約為2.7萬(wàn)光年。

在銀河系以外，還有大約10億個(gè)同銀河系相類(lèi)似的天體系統(tǒng)，天

文學(xué)家稱(chēng)它們?yōu)楹油庑窍怠ｃy河系和現(xiàn)階段所能觀測(cè)到的河外星系，統(tǒng)

稱(chēng)為總星系。它是目前人類(lèi)所知道的最高一級(jí)天體系統(tǒng)，也是目前我們

能夠觀測(cè)到的部分。

活動(dòng)

按照天體系統(tǒng)的層次，填寫(xiě)下面的構(gòu)圖。

圖L3天體系統(tǒng)的層次

太陽(yáng)系中的一顆普通行星

目前，已知太陽(yáng)系有九大行星。按照它們與太陽(yáng)的距離，由近及遠(yuǎn),

依次為水星，金星，地球，火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王

星。地球是太陽(yáng)系的一顆普通行星。

活動(dòng)

1.我們通用運(yùn)動(dòng)方向、軌道平面和運(yùn)動(dòng)軌跡等，來(lái)描述九大行星

圍繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。試根據(jù)圖1.4和表1.1回答下列問(wèn)題。

表i.i九大行星軌道陽(yáng)角與偏心率

水星金星地球火星木星土星天王星海王星冥王星

軌道傾7,3.4,0°1.9*1.3*2.5。0.8°1.8?17.1,

角

偏心率0.2060.0070.0170.0930.0480.0550.0510.0060.256

(1)九大行星公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方向相同嗎？

(2)九大行星公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軌道傾角相差大嗎？是不是近乎在同一

平面上？

(3)九大行星公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軌道形狀有什么共同特點(diǎn)？

(4)與其他行星相比，地球在運(yùn)動(dòng)特征方面有沒(méi)有特殊的地方？

2、按照距日遠(yuǎn)近、質(zhì)量、體積等特征，通常將九大行星分為類(lèi)地

行星、巨行星和遠(yuǎn)日行星三類(lèi)。圖1.5是太陽(yáng)系其他行星與地球的質(zhì)量

比和體積比，請(qǐng)結(jié)合該圖回答下列問(wèn)題。

(1)類(lèi)地行星、巨行星、遠(yuǎn)日行星分別具有哪些特征?

(2)地球與水星、金星、火星相比，有沒(méi)有特殊的地方?

類(lèi)地*8Al

行星??Q

4A

0.0$0.B31.00o.n

0g0.SS6l.ixnO.ISO

存在生命的行星

在太陽(yáng)系的九大行星中，地球是唯一一顆適合生物生存和繁衍的行

星。為什么地球上會(huì)出現(xiàn)生命？這與地球在太陽(yáng)系中的位置，以及地球

自身的條件有密切的關(guān)系。

地球與太陽(yáng)的距離適中，使地球表面適于生命過(guò)程發(fā)生和發(fā)展的溫

度條件。如果地球距離太陽(yáng)太近，地表溫度太高，由于熱擾動(dòng)太強(qiáng)，原

子根本不能結(jié)合在一起，也就無(wú)法形成分子，更不用說(shuō)復(fù)雜的生命物質(zhì)

了。相反，如果地球距離太陽(yáng)太遠(yuǎn)，地表溫度太低，生命物質(zhì)也無(wú)法形

成。

地球具有適中的體積和質(zhì)量，其引力可以使大量的氣體聚集在地球

的周?chē)?，形成包圍地球的大氣層。原始大氣成分主要是二氧化碳、一?/p>

化碳、甲烷和氨，缺少氧氣，不適合生命生存的需要。經(jīng)歷漫長(zhǎng)的演化

過(guò)程，地球大氣轉(zhuǎn)化為以氮和氧為主的、適合生命呼吸的大氣。

原來(lái)地球上沒(méi)有水。由于原始地球體積收縮和內(nèi)部放射性元素衰變

產(chǎn)生熱量，地球內(nèi)部溫度逐漸升高，不斷產(chǎn)生水汽。這些水汽通過(guò)火山

活動(dòng)等形式逸出地表，逐漸冷卻、凝結(jié)形成降水，匯聚到表面低洼地帶,

形成了原始的海洋。海洋是生命的搖籃，地球上最初的單細(xì)胞生命，就

出現(xiàn)在海洋中。

由上述可知，地球具備了生物生存所必需的溫度、大氣、水、等條

件，生物的出現(xiàn)和進(jìn)化就不足為奇了。

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探索地外文明

為了探索地位文明的存在，人類(lèi)采取了一系列辦法，試圖與地外智

慧生物取得聯(lián)系。例如，半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，人類(lèi)通過(guò)廣播、電視、雷達(dá)

等發(fā)射了大量無(wú)線(xiàn)電波，并不斷地加強(qiáng)對(duì)地外智慧生物可能發(fā)來(lái)的電波

的接收工作；人類(lèi)還在送往太空的一些空間探測(cè)器上攜帶了不少資料。

這些資料包括人類(lèi)的圖像，太陽(yáng)系的組成，二進(jìn)制的一些基本常數(shù)，展

示地球文明和風(fēng)景的幻燈片，記錄在鍍金銅板上的各種語(yǔ)言、音樂(lè)等。

人類(lèi)期待著地外智慧生物的回音。

圖1.6早期用于與地外智慧生物聯(lián)系的射電望遠(yuǎn)鏡陣列示意

活動(dòng)

現(xiàn)在的天文觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)，越來(lái)越支持這樣一個(gè)觀點(diǎn)：宇宙間的天體,

只要條件適合，就可能產(chǎn)生原始生命，并逐漸進(jìn)化為高等生物。假如你

承擔(dān)了尋找外星人的任務(wù)，你將如何在茫茫的宇宙中確定尋找外星人的

方向？

需要思考的問(wèn)題：

(1)生命的出現(xiàn)需要哪些條件?

(2)尋找一顆什么樣的恒星?

(3)在這顆恒星周?chē)氖裁吹胤秸乙活w行星？

(4)這顆行星需要具備什么樣的條件？

我的思考

(1)

(2)

(3)

第二節(jié)太陽(yáng)對(duì)地球的影響

為地球提供能量

太陽(yáng)是一個(gè)巨大熾熱的氣體球，主要成分是氫和氮，其表面溫度約

為6000K。太陽(yáng)源源不斷地以電磁波的形式向四周放射能量。這種現(xiàn)象

被稱(chēng)為太陽(yáng)輻射。太陽(yáng)輻射的能量是巨大的，盡管只有二十二億分之一

達(dá)到地球，但是對(duì)于地球和人類(lèi)的影響卻是不可估量的。

太陽(yáng)直接為地球提供了光、熱資源，地球上生物的生長(zhǎng)發(fā)育離不開(kāi)

太陽(yáng)。

太陽(yáng)輻射能維持著地表溫度，是促進(jìn)地球上的水、大氣運(yùn)動(dòng)和生物

活動(dòng)的主要?jiǎng)恿Α?/p>

作為工業(yè)主要能源的煤、石油等礦物燃料，是地質(zhì)歷史時(shí)期生物以

后積累下來(lái)的太陽(yáng)能。

太陽(yáng)輻射能是我們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)所用的太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能熱水器、

太陽(yáng)能電站的主要能量來(lái)源。

請(qǐng)你談?wù)勥€有哪些事例可以說(shuō)明太陽(yáng)輻射對(duì)地球的影響。

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太陽(yáng)能量的來(lái)源

太陽(yáng)能量來(lái)源于太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變反應(yīng)。太陽(yáng)內(nèi)部在高溫、高壓的

環(huán)境下，4個(gè)氫原子核經(jīng)過(guò)一連串的核聚變反應(yīng)，變?yōu)?個(gè)氫原子核。

在這個(gè)核聚變過(guò)程中，原子核質(zhì)量出現(xiàn)了虧損，其虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)變了能

量。太陽(yáng)每秒鐘由于核聚變而損耗的質(zhì)量，大約為400萬(wàn)噸。在過(guò)去

50億年的漫長(zhǎng)時(shí)間里，太陽(yáng)因核聚變損耗的質(zhì)量是它本身質(zhì)量的

0.03%o目前太陽(yáng)正處于穩(wěn)定的旺盛時(shí)期。

活動(dòng)

太陽(yáng)輻射的緯度差異，導(dǎo)致了地表不同緯度獲得熱量的差異。對(duì)照

圖1.8和圖1.9。回答下列問(wèn)題。

該圖的橫剖面表示的是某一時(shí)間太陽(yáng)輻射隨緯度的分布情況；縱剖

面表示的是某一緯度太陽(yáng)輻射隨時(shí)間的變化情況。

(1)太陽(yáng)輻射的緯度分布有什么規(guī)律？

(2)熱帶雨林和亞寒帶森林生物量有什么差異？

(3)問(wèn)題(1)和(2)的結(jié)論有沒(méi)有相關(guān)性？

(4)推測(cè)和描述這兩個(gè)地區(qū)的自然景觀差異？

(5)自然景觀是自然環(huán)境的綜合反映。推測(cè)這兩個(gè)地區(qū)的自然環(huán)

境差異。

太陽(yáng)活動(dòng)影響地球

人類(lèi)能夠直接觀測(cè)到的太陽(yáng)，是胎壓昂的大氣層。它從外到里分為

日冕、色球和光球三層。

日冕是太陽(yáng)大氣的最外層，可以延伸到幾個(gè)太陽(yáng)半徑，甚至更遠(yuǎn)。

它的亮度僅為光球的百萬(wàn)分之一，只有在日全食時(shí)或用特制的日冕儀才

能看到。

色球位于光球上，呈玫瑰色，厚度約幾千千米。它發(fā)出的可見(jiàn)光不

及光球的千分之一，只有在日全食時(shí)或用特殊的望遠(yuǎn)鏡才能看到。

光球是用肉眼可以觀測(cè)到的太陽(yáng)表面，厚度約500千米。地球上接

收到的太陽(yáng)光基本上都是有光球發(fā)射出來(lái)的。

太陽(yáng)大氣經(jīng)常發(fā)生大規(guī)模的運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為太陽(yáng)活動(dòng)。太陽(yáng)活動(dòng)的類(lèi)型

較多，其中最主要的是黑子和耀斑，它們是太陽(yáng)活動(dòng)的重要標(biāo)志，活動(dòng)

周期約為11年。

光球表面常出現(xiàn)一些黑斑點(diǎn)，叫做太陽(yáng)黑子。一般認(rèn)為它是光球上

的漩渦。由于黑子的溫度比光球表面其他地方低，所以才顯得暗一些。

根據(jù)長(zhǎng)期的觀察和記錄，人們發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)黑子有的年份多，有的年份少。

色球的某些區(qū)域有時(shí)會(huì)突然出現(xiàn)大而亮的斑塊，人們稱(chēng)之為耀斑，

又叫做色球爆發(fā)。它是太陽(yáng)大氣高度集中的能量釋放過(guò)程。一個(gè)大耀斑

可以在幾分鐘內(nèi)發(fā)出相當(dāng)于10億顆氫彈爆炸所產(chǎn)生的能量，把很強(qiáng)的

無(wú)線(xiàn)電波，大量的紫外線(xiàn)，X射線(xiàn)射出，并拋出大量的高能粒子。

通常，黑子活動(dòng)增強(qiáng)的年份是耀斑頻繁爆發(fā)的年份，黑子所在區(qū)域

上方也是耀斑出現(xiàn)頻率最多的區(qū)域。耀斑隨黑子的變化同步起落，體現(xiàn)

了太陽(yáng)活動(dòng)的整體性。

太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響很大。當(dāng)太陽(yáng)黑子和耀斑增多時(shí)。其發(fā)射的

電磁波進(jìn)入地球電離層，會(huì)引起電離層擾動(dòng)，使地球上無(wú)線(xiàn)電波通信受

到影響，甚至出現(xiàn)短暫的中斷。太陽(yáng)大氣拋出的高能帶電粒子會(huì)擾亂地

球磁場(chǎng)，使地球磁場(chǎng)突然出現(xiàn)“磁暴”現(xiàn)象，導(dǎo)致樓盤(pán)指針劇烈顫動(dòng)，不

能正確指示方向，無(wú)線(xiàn)電短波通信中斷。如果太陽(yáng)大氣拋出的高能帶電

粒子高速?zèng)_進(jìn)兩級(jí)地區(qū)的高空大氣，并與那里的稀薄大氣相互碰撞，還

會(huì)出現(xiàn)美麗的極光。近十幾年的研究還表明，地球上許多自然災(zāi)害的發(fā)

生與太陽(yáng)活動(dòng)有關(guān)，如地震，水旱災(zāi)害等。

由于太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響很大，所以世界各國(guó)都十分重視對(duì)太陽(yáng)

活動(dòng)的觀測(cè)和預(yù)報(bào)。我國(guó)觀測(cè)記錄太陽(yáng)黑子變化的歷史久遠(yuǎn)，古代史書(shū)

就有關(guān)于太陽(yáng)黑子的記載。面對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響，我國(guó)有關(guān)部門(mén)

也加強(qiáng)觀測(cè)和預(yù)報(bào)，力圖把太陽(yáng)活動(dòng)可能造成的不利影響降到最低程

度。

案1例

太陽(yáng)表面新形成的巨大黑子群和大耀斑，噴射出的大量氣體、電磁

波和帶電粒子流，會(huì)以每小時(shí)300萬(wàn)千里以上的速度向宇宙空間噴射，

形成太陽(yáng)風(fēng)暴。有人形象地把太陽(yáng)風(fēng)暴比喻為“太陽(yáng)打噴嚏”。

太陽(yáng)風(fēng)暴的電磁波進(jìn)入地球電離層，會(huì)使地球上無(wú)線(xiàn)電短波通信受

到影響、通信設(shè)施受損。據(jù)報(bào)道，2003年10月23日到11月5日，

太陽(yáng)風(fēng)暴連續(xù)多次襲擊地球。亞洲、歐洲、美洲的許多國(guó)家的短波通信

受到干擾，通信設(shè)施受損。例如，日本一顆通信衛(wèi)星信號(hào)中斷，一顆環(huán)

境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星已經(jīng)無(wú)法恢復(fù)使用。

活動(dòng)

根據(jù)圖1.13,回答下列問(wèn)題:

第三節(jié)地球的運(yùn)動(dòng)

地球運(yùn)動(dòng)的一般特點(diǎn)

地球的運(yùn)動(dòng)包括自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)兩種基本形式。

地球繞其自轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，叫做地球自轉(zhuǎn)（圖1.14）。

地球自轉(zhuǎn)軸簡(jiǎn)稱(chēng)地軸。它的北端始終指向北極星附近。

地球自西向東自轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間單位是1日。由于在計(jì)算自轉(zhuǎn)

周期時(shí)，選定的參考點(diǎn)不同，一日是時(shí)間長(zhǎng)度和名稱(chēng)略有差別。如果以

距離地球遙遠(yuǎn)的同一恒星為參考點(diǎn)，則一日的時(shí)間長(zhǎng)度為23時(shí)56分4

秒,叫做恒星日。如果以太陽(yáng)為參考點(diǎn)，則一日的時(shí)間長(zhǎng)度是24小時(shí),

叫做太陽(yáng)日（圖1.15）

讀圖思考

如果從北極上空看地球，它是作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，還是作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)？

如果從南極上空看，情況又是怎樣呢？請(qǐng)你畫(huà)出示意圖。

口果以太陽(yáng)為參

HH（Ml.IS）.廣芭帽肺

當(dāng)?shù)厍蛭挥贓i時(shí)，太陽(yáng)（S）、某恒星（★）、地心、某地點(diǎn)（P）

位于同一直線(xiàn)上。

當(dāng)?shù)厍蛭挥贓2時(shí)，地球已自轉(zhuǎn)3600,P又位于同一恒星和地心的

連線(xiàn)上。從Ei到E2為一個(gè)恒星日。

當(dāng)?shù)厍蛭挥贓3時(shí)，地球已自轉(zhuǎn)360059,,P又位于太陽(yáng)（S）與

地心的連線(xiàn)上。自Ei到E3為一個(gè)太陽(yáng)日。

地球自轉(zhuǎn)速度可以用角速度和線(xiàn)速度來(lái)描述（圖1.16）根據(jù)地球自

轉(zhuǎn)周期，可以算出地球自轉(zhuǎn)的角速度接近15。每時(shí)。地球表面除南北

兩極點(diǎn)外，任何地點(diǎn)的角速度都一樣。地球自轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度，則因緯度的

不同而有差異。

讀圖思考

地球自轉(zhuǎn)線(xiàn)速度隨著緯度的升高有什么變化規(guī)律？南北兩極點(diǎn)的

角速度和線(xiàn)速度是多少？

閱讀

地球自轉(zhuǎn)的證明

1543年，哥白尼在《天體運(yùn)行論》一書(shū)中首先完整地提出了地球

自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的概念。此后，大量的觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)都證明了地球自西向東自

轉(zhuǎn)，同時(shí)圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。1851年，法國(guó)物理學(xué)家傅科在巴黎成功地進(jìn)

行了一次著名的實(shí)驗(yàn)——傅科擺實(shí)驗(yàn)。他用一根長(zhǎng)67米的鋼絲將一個(gè)

重28千克的頭上帶有鐵筆的鐵球懸掛在屋頂下，觀察記錄它的擺動(dòng)軌

跡。由于房頂隨地球自轉(zhuǎn)緩緩移動(dòng)，鐘擺每次擺動(dòng)都會(huì)稍稍偏離原軌跡

并發(fā)生旋轉(zhuǎn)。傅科的演示說(shuō)明地球是在圍繞地軸旋轉(zhuǎn)。北京天文館的大

廳里也有一個(gè)巨大的傅科擺（圖1.17）,它時(shí)時(shí)刻刻告訴人們地球在自

西向東自轉(zhuǎn)著。

地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，叫做地球公轉(zhuǎn)。

同地球自轉(zhuǎn)方向一致，地球公轉(zhuǎn)的方向也是自西向東。地球公轉(zhuǎn)一

周的時(shí)間單位是1年，其長(zhǎng)度為365日5時(shí)48分46秒，叫做一個(gè)回

歸年。

地球公轉(zhuǎn)的軌跡叫做公轉(zhuǎn)軌道。它是近似正圓的橢圓形軌道，太陽(yáng)

位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上（圖1.18）o每年的一月初，這個(gè)位置叫近日點(diǎn)。

每年的7月初，地球距離太陽(yáng)最近，位置叫遠(yuǎn)日點(diǎn)。隨著地球的公轉(zhuǎn)，

日地距離太陽(yáng)不斷地發(fā)生細(xì)微的變化，地球公轉(zhuǎn)速度也隨之發(fā)生變化。

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活動(dòng)

1、自選學(xué)具，演示地理的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng).

1、根據(jù)地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，解釋下列自然現(xiàn)象。

（1）把照相機(jī)固定，對(duì)準(zhǔn)北極星附近的星空，長(zhǎng)時(shí)間曝光（約10多

個(gè)小時(shí)），就可以得到一幅北極星附近星辰運(yùn)動(dòng)的照片（圖1.19）。為

什么照片上的恒星會(huì)呈現(xiàn)出這樣的運(yùn)動(dòng)軌跡？

（2）北半球每年夏半年（從春分日到秋分日）的日數(shù)為186天，冬

半年（從秋分日到次年的春分日）的日數(shù)為179天。造成這種日數(shù)差異

的原因是什么？

地球自轉(zhuǎn)與時(shí)差

由于地球是一個(gè)既不發(fā)光，也不透明的球體，所以在同一時(shí)間里，

太陽(yáng)只能照亮地球表面的一半。向著太陽(yáng)的半球是白天，背著太陽(yáng)的半

球是黑夜（圖1.20）。晝半球和夜半球的分界線(xiàn)（圈），叫做晨昏線(xiàn)（圈兀

晨昏線(xiàn)（圈）經(jīng)過(guò)的緯線(xiàn)分割成晝弧和夜弧。

由于地球不停地自轉(zhuǎn)，晝夜也就不斷地交替。晝夜交替的周期是1

個(gè)太陽(yáng)日。晝夜交替影響著人類(lèi)的起居作息，因此太陽(yáng)日被用作為基本

的時(shí)間單位。

地球自西向東自轉(zhuǎn)，在同一緯度地區(qū)，相對(duì)位置偏東的地點(diǎn)，要比

相對(duì)位置偏西的地點(diǎn)先看到日出。這樣，時(shí)間就有了早和遲之分。相對(duì)

位置偏東的地點(diǎn)，總比相對(duì)位置偏西的地點(diǎn)的時(shí)間要早一些。同一時(shí)刻,

不同經(jīng)度的地方具有不同的地方時(shí)。經(jīng)度每隔150,地方時(shí)相差1小時(shí);

經(jīng)度每隔10,地方時(shí)相差4分鐘。

使用地方時(shí)很不方便。在1884年召開(kāi)的國(guó)際經(jīng)度會(huì)議上，讓你們

決定按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)劃分全球時(shí)區(qū)，實(shí)行分區(qū)計(jì)時(shí)的辦法。全球共分為24

個(gè)時(shí)區(qū)，每個(gè)時(shí)區(qū)跨經(jīng)度150。各時(shí)區(qū)都以本時(shí)區(qū)中央經(jīng)線(xiàn)的地方時(shí)，

作為本區(qū)的區(qū)時(shí)（圖1.21）。相鄰兩個(gè)時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)相差1小時(shí)。

■墟璋自轉(zhuǎn)方南

讀圖思考

1、中時(shí)區(qū)以哪條經(jīng)線(xiàn)作為中央經(jīng)線(xiàn)？

2、中時(shí)區(qū)以東和以西，依次分為哪幾個(gè)時(shí)區(qū)？

3、哪兩個(gè)時(shí)區(qū)合二為一？

4、倫敦。開(kāi)羅、莫斯科。北京、東京、紐約分別在哪個(gè)時(shí)區(qū)？

5、從北京出發(fā)分別到倫敦、開(kāi)羅、莫斯科、東京、紐約旅行的游

客，在到達(dá)目的地時(shí)，怎么撥動(dòng)手表時(shí)針，才能使手表顯示的時(shí)間，與

目的地的時(shí)間一致。

實(shí)際上，在分區(qū)計(jì)時(shí)的基礎(chǔ)上，世界各國(guó)根據(jù)本國(guó)的具體情況，采

用了一些特別的就是方法。有的國(guó)家根據(jù)領(lǐng)土跨越經(jīng)度廣的實(shí)際，不同

的時(shí)區(qū)分別采用不同的區(qū)時(shí)作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（圖1.22）；有的國(guó)家為了國(guó)

內(nèi)各地聯(lián)系方便，統(tǒng)一采用首都所在地的時(shí)區(qū)（圖1.23）；還有的國(guó)家

為了充分利用太陽(yáng)照明，將本國(guó)東部時(shí)區(qū)的中央經(jīng)線(xiàn)的地方時(shí)作為全國(guó)

統(tǒng)一使用的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。

美國(guó)本土部分由東到西包括西5區(qū)、西6區(qū)、西7區(qū)、西8區(qū)四個(gè)

時(shí)區(qū)。這四個(gè)時(shí)區(qū)分別采用不同的區(qū)時(shí)作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，這就是常說(shuō)的東

部時(shí)間、中部時(shí)間、山岳時(shí)間和太平洋時(shí)間。

中國(guó)領(lǐng)土共跨越5個(gè)時(shí)區(qū)，為了便于各地區(qū)之間的聯(lián)系和協(xié)調(diào)，全

國(guó)統(tǒng)一采用北京所在的東8區(qū)的區(qū)時(shí)（即東經(jīng)1200的地方時(shí)），這就

是“北京時(shí)間”。

為了避免日期的紊亂，1884年的國(guó)際經(jīng)度會(huì)議，還規(guī)定了原則上

以1800經(jīng)線(xiàn)作為地球上“今天”和“明天”的分界線(xiàn)，并把這條分界線(xiàn)叫做

“國(guó)際日期變更線(xiàn)”，現(xiàn)改稱(chēng)“國(guó)際日界線(xiàn)”。地球上新的一天就從這里開(kāi)

始。

活動(dòng)

1、讀圖1.21,完成下列要求。

(1)在圖1.21中找出國(guó)際日界線(xiàn)。

(2)想一想地球上哪一個(gè)時(shí)區(qū)的時(shí)刻最早，哪一個(gè)時(shí)區(qū)的時(shí)刻最

遲，為什么？

(3)分析自東12區(qū)向東進(jìn)入西12區(qū)，或自西12區(qū)向西進(jìn)入東

12區(qū)，日期是怎么變更的？

2、與同學(xué)談?wù)剰哪男┓矫孢€可以感受到時(shí)區(qū)和區(qū)時(shí)的存在。

地球公轉(zhuǎn)與季節(jié)

地球自轉(zhuǎn)的同時(shí)也在圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，因此，地球運(yùn)動(dòng)時(shí)這兩種運(yùn)動(dòng)

的疊加。地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的關(guān)系，可以用赤道平面和黃道平面的關(guān)系來(lái)

表示。過(guò)地心并與地軸垂直的平面稱(chēng)為赤道平面，地球公轉(zhuǎn)軌道平面稱(chēng)

為黃道平面。赤道平面與黃道平面之間存在一個(gè)交角，叫做黃赤交角。

目前的黃赤交角是23026,。

地球在公轉(zhuǎn)的過(guò)程中，地軸的空間指向和黃赤交角的大小，在一定

的時(shí)期內(nèi)可以看作是不變的。因此，地球在公轉(zhuǎn)軌道上的不同位置，地

表接受太陽(yáng)垂直照射的點(diǎn)（簡(jiǎn)稱(chēng)太陽(yáng)直射點(diǎn)）是有變化的（圖1.24）。

太陽(yáng)直射的范圍，最北達(dá)到北緯23026,,最南達(dá)到南緯23026,。北

半球夏至日（6月22日前后），太陽(yáng)直射在北緯23026,,之后太陽(yáng)

直射點(diǎn)逐漸南移。到了秋分日（9月23日前后），太陽(yáng)直射赤道。冬

至日（12月22日前后）太陽(yáng)直射在南緯23026,,之后太陽(yáng)直射點(diǎn)逐

漸北返。春分日（3月21日前后），太陽(yáng)直射赤道。到了夏至日，太

陽(yáng)再次直射北緯23026,。太陽(yáng)直射點(diǎn)在南北回歸線(xiàn)之間的往返運(yùn)動(dòng)，

稱(chēng)為太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)。

活動(dòng)

按如下步驟畫(huà)示意圖，表示太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)軌跡。

（1）按等間距畫(huà)三條直線(xiàn)分別表示赤道和太陽(yáng)直射點(diǎn)所能到達(dá)的

最北和最南緯線(xiàn)。

（2）在三條直線(xiàn)的適當(dāng)位置標(biāo)注四個(gè)點(diǎn)，分別代表北半球二分二

至日太陽(yáng)的直射點(diǎn)。

（3）結(jié)合課文關(guān)于太陽(yáng)直射點(diǎn)回歸運(yùn)動(dòng)的描述，畫(huà)一條曲線(xiàn)表示

太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)軌跡。

太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)，使地球表面接受到的太陽(yáng)輻射能量，因此因地

而變化。這種變化可以用晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度的變化來(lái)定性地描

述。晝夜長(zhǎng)短反映了日照時(shí)間的長(zhǎng)短：正午太陽(yáng)高度是一日之內(nèi)最大的

太陽(yáng)高度，反映了太陽(yáng)輻射的強(qiáng)弱（圖1.25）。

從晝夜長(zhǎng)短的變化來(lái)看，自春分日至秋分日，是北半球的夏半年，

也是北半球獲得日照時(shí)間最長(zhǎng)的季節(jié)。在此期間，北半球各緯度晝長(zhǎng)大

于夜長(zhǎng)，緯度越高，晝?cè)介L(zhǎng)，夜越短。自秋分日至次年春分日，是北半

球的冬半年，

?讀圖思考

1.在圖1.25a中，太陽(yáng)直射哪個(gè)緯度？全球晝長(zhǎng)有什么分布規(guī)律？

正午太陽(yáng)高度有什么分布規(guī)律？極晝和極夜分別出現(xiàn)在那些地區(qū)？

2.在圖1.25b中，太陽(yáng)直射哪個(gè)緯度？全球晝長(zhǎng)有什么分布規(guī)律？

正午太陽(yáng)高度有什么分布規(guī)律？極晝和極夜分別出現(xiàn)在哪些地區(qū)？

3.在1.25c中，太陽(yáng)直射哪個(gè)緯度？全球晝長(zhǎng)有什么分布規(guī)律？

正午太陽(yáng)高度有什么分布規(guī)律？還有存在極晝和極夜現(xiàn)象的地區(qū)嗎？

也是北半球獲得日照時(shí)間最短的季節(jié)。在此期間，北半球各緯度晝

長(zhǎng)小于夜長(zhǎng)，緯度越高，晝?cè)蕉?，夜越長(zhǎng)。南半球則相反。在春分日和

秋分日，全球各地晝夜等長(zhǎng)，獲得日照時(shí)間相等，都是12小時(shí)。

從正午太陽(yáng)高度的變化來(lái)看，同一時(shí)刻，正午太陽(yáng)高度由太陽(yáng)直射

點(diǎn)向南北兩側(cè)遞減。夏至日，正午太陽(yáng)高度由北回歸線(xiàn)向南北兩側(cè)遞減,

北回歸線(xiàn)及其以北各緯度，正午太陽(yáng)高度達(dá)到一年中的最大值，太陽(yáng)輻

射最強(qiáng)；南半球各緯度，正午太陽(yáng)高度達(dá)到一年中的最小值，太陽(yáng)輻射

最弱。冬至日，正午太陽(yáng)高度由南回歸線(xiàn)向南北兩側(cè)遞減，南回歸線(xiàn)以

其以南各緯度，正午太陽(yáng)高度達(dá)到一年中的最大值，太陽(yáng)輻射最強(qiáng)；北

半球各緯度，正午太陽(yáng)高度達(dá)到一年中的最小值，太陽(yáng)輻射最弱。春分

日和秋分日，正午太陽(yáng)高度自赤道向兩級(jí)遞減，南北半球太陽(yáng)輻射強(qiáng)度

相當(dāng)。

綜上所述，除赤道以外，全球同緯度地區(qū)，晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高

度隨季節(jié)的變化而變化，太陽(yáng)輻射也隨季節(jié)變化呈現(xiàn)有規(guī)律的變化，形

成了四季。從天文含義看四季，夏季是一年內(nèi)白晝最長(zhǎng)、太陽(yáng)高度最高

的季節(jié)，也是獲得太陽(yáng)輻射最多的季節(jié)；冬季是一年內(nèi)白晝最短、太陽(yáng)

高度最低的季節(jié)，也是獲得太陽(yáng)輻射最少的季節(jié)；春節(jié)和秋季是冬夏兩

季的過(guò)渡季節(jié)，獲得太陽(yáng)輻射居中。

為了使季節(jié)劃分與氣候變化相符合，現(xiàn)在北溫帶的許多國(guó)家在氣候

統(tǒng)計(jì)上一般把3、4、5三個(gè)月劃分為春節(jié)，6、7、8三個(gè)月劃分為夏季,

9、10、11三個(gè)月劃分為秋季，12、1、2三個(gè)月劃分為冬季。南半球

與北半球的季節(jié)正好相反。

閱讀

二十四節(jié)氣與四季

二十四節(jié)氣可能起源于中國(guó)戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的黃河中游地區(qū)，是指導(dǎo)該地

區(qū)傳統(tǒng)農(nóng)事活動(dòng)的主要依據(jù)。

二十四節(jié)氣名稱(chēng)的含義可分為四類(lèi)：（1）表示季節(jié)變化的，如立

春、立夏、立秋、立冬、春分、秋分、夏至、冬至；（2）表示氣溫變

化的，如小暑、大暑、處暑、小寒、大寒；(3)表示降水和水汽凝結(jié)

現(xiàn)象的，如雨水、谷雨、小雪、大雪、白露、寒露、霜降；(4)表示

物候現(xiàn)象和農(nóng)事活動(dòng)的，如驚蟄、清明、小滿(mǎn)、芒種。為了便于記憶二

十四節(jié)氣，人們編了這樣一首歌謠：

春雨驚春清谷天，夏滿(mǎn)芒夏暑相連；

秋處露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒；

上半年是六廿一，夏半年來(lái)八廿三；

每月兩節(jié)日期定，至多相差一兩天。

二十四節(jié)氣反映了地面寒暑四季的變化規(guī)律。中國(guó)傳統(tǒng)上就是以立

春、立夏、立秋、立冬為起點(diǎn)，劃分春、夏、秋、冬的。

表1.2二十四節(jié)氣

春節(jié)節(jié)氣名立春雨水驚蟄春分清明谷雨

節(jié)氣日2月42月193月53月204月44月20

期（公或5或20或6或21或5或21

歷）

夏季節(jié)氣名立夏小滿(mǎn)芒種夏至小黑大罌

節(jié)氣日5月55月216月56月217月77月23

期《公或6或22或6或22或8或24

歷）

秋季節(jié)氣名立秋處署白君秋分墓露稻隆

節(jié)氣日8月78月239月79月2310月810月

期《公或8或24或8或24或923或

歷）24

冬季節(jié)氣名立冬小雪大雪冬至小雪大寒

節(jié)氣日11月711月12月712月1月51月20

期（公或822或或821或或6或21

歷）2322

第三節(jié)地球的圈層結(jié)構(gòu)

地球的內(nèi)部圈層

地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，無(wú)法直接觀察。到目前為止，關(guān)于地球內(nèi)部的知