第四節(jié)地球公轉(zhuǎn)及其地理意義一、地球公轉(zhuǎn)的一般特點(diǎn)二、黃赤交角及其影響(1)黃赤交角:地球公轉(zhuǎn)軌道平面(即黃道平面)同赤道平面的交角。目前,其大小是2326。(2)黃赤交角的影響:引起太陽直射點(diǎn)在南北回歸線之間往返運(yùn)動(dòng),黃赤交角度數(shù)等于回歸線度數(shù)。三、地球公轉(zhuǎn)的地理意義1.晝夜長(zhǎng)短的變化(1)春分、秋分:太陽直射赤道,全年晝夜等長(zhǎng)。(2)春分秋分(北半球夏半年)(3)秋分春分(北半球冬半年)2.正午太陽高度的變化(1)緯度變化:由太陽直射點(diǎn)所在緯度向南北兩側(cè)遞減。春秋分:由赤道向兩極遞減。夏(冬)至日:由北(南)回歸線向南北兩側(cè)遞減。(2)隨季節(jié)變化:3.四季的劃分考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)一晝夜長(zhǎng)短的變化及計(jì)算1.晝夜長(zhǎng)短狀況看“位置”太陽直射點(diǎn)的位置決定晝夜長(zhǎng)短狀況。太陽直射點(diǎn)所在半球晝長(zhǎng)夜短,且越向該半球的高緯度地區(qū)白晝時(shí)間越長(zhǎng)。如下圖所示?？键c(diǎn)二考點(diǎn)一2.晝夜長(zhǎng)短變化看“移動(dòng)”太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)方向決定晝夜長(zhǎng)短的變化趨勢(shì),緯度高低決定晝夜長(zhǎng)短的變化幅度。太陽直射點(diǎn)向哪個(gè)半球移動(dòng),該半球晝變長(zhǎng)、夜變短;且緯度越高,晝夜長(zhǎng)短變化幅度越大。如下圖所示。考點(diǎn)二考點(diǎn)一3.晝夜長(zhǎng)短計(jì)算看“條件”(1)根據(jù)某緯線的晝弧或夜弧弧度計(jì)算。晝(夜)長(zhǎng)時(shí)數(shù)=晝(夜)弧度數(shù)/15。(2)根據(jù)日出或日落地方時(shí)計(jì)算。(3)根據(jù)緯度的分布特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。同緯度各地的晝長(zhǎng)相等,夜長(zhǎng)相等。南北半球緯度數(shù)相同的地區(qū)晝夜長(zhǎng)短“對(duì)稱”分布,即北半球各地的晝長(zhǎng)(夜長(zhǎng))與南半球同緯度地區(qū)的夜長(zhǎng)(晝長(zhǎng))相等。例如,40N的晝長(zhǎng)等于40S的夜長(zhǎng)。赤道上地方時(shí)6時(shí)日出,地方時(shí)18時(shí)日落,晝長(zhǎng)=夜長(zhǎng)=12小時(shí);二分日全球晝夜等長(zhǎng)?？键c(diǎn)二考點(diǎn)一典例(2015山東淄博模擬)某同學(xué)查詢到北京(116E,40N)Y月相鄰兩天(R日和R+1日)的日出和日落時(shí)間(北京時(shí)間),如下表所示。據(jù)此完成12題。1.Y月是 ()A.1月B.4月C.8月D.12月考點(diǎn)二考點(diǎn)一2.北京時(shí)間Y月R日9時(shí),下列四地正處于日出前后的是 ()A.(116E,40N) B.(0,40N)C.(82E,40S)D.(113W,40S)【解題思路】1.本題主要考查不同月份的晝長(zhǎng)變化。R日晝長(zhǎng)是18:50:38-05:43:10=13小時(shí)07分28秒,R+1日晝長(zhǎng)是13小時(shí)10分01秒,晝長(zhǎng)長(zhǎng)于12小時(shí)且逐漸變長(zhǎng)。北京1月、12月晝長(zhǎng)短于12小時(shí);4月晝長(zhǎng)長(zhǎng)于12小時(shí)且逐漸變長(zhǎng);8月晝長(zhǎng)逐漸變短。2.本題主要考查不同位置的日出時(shí)間。據(jù)上題判讀可知,Y月是4月份,此時(shí)是9時(shí)。(116E,40N)早已經(jīng)日出;(0,40N)地方時(shí)是1時(shí),正處在深夜中;(82E,40S)地方時(shí)是6:32,南半球晝短夜長(zhǎng),應(yīng)該是處在日出前后;(113W,40S)地方時(shí)是17:32,是下午時(shí)間?！緟⒖即鸢浮?.B2.C考點(diǎn)二考點(diǎn)一(2016山東濰坊月考)北京時(shí)間2015年9月3日10:00,中國(guó)人民抗日戰(zhàn)爭(zhēng)暨世界反法西斯戰(zhàn)爭(zhēng)勝利70周年紀(jì)念活動(dòng)開始。據(jù)此完成12題。1.下列敘述正確的是()A.紀(jì)念活動(dòng)開始時(shí)全球與北京同一日期的范圍不到一半B.紐約(40N,74W)華人觀看紀(jì)念活動(dòng)開始的當(dāng)?shù)貢r(shí)間是9月2日21時(shí)C.紀(jì)念活動(dòng)開始時(shí)北半球晝半球面積少于夜半球面積D.紀(jì)念活動(dòng)開始時(shí)120E經(jīng)線完全位于晝半球2.9月3日至10月8日期間,下列現(xiàn)象符合事實(shí)的是()A.太陽直射點(diǎn)一直位于北半球B.地球公轉(zhuǎn)速度越來越快C.南半球晝短夜長(zhǎng)D.山東各地日出的方位是東北方1.B【解析】本題考查晝夜長(zhǎng)短的變化及計(jì)算。紀(jì)念活動(dòng)是3日10:00,與北京同一日期的時(shí)間范圍是14小時(shí),超過一半;紐約屬于西五區(qū),區(qū)時(shí)比北京時(shí)間晚13小時(shí),當(dāng)?shù)貢r(shí)間是2日21時(shí);晝夜半球面積相等;紀(jì)念活動(dòng)開始時(shí)120E經(jīng)線南極點(diǎn)附近部分地區(qū)位于夜半球。2.B【解析】本題主要考查地球運(yùn)動(dòng)的地理意義。該時(shí)段處在秋分日前后,太陽直射點(diǎn)由北半球移動(dòng)到南半球;距離近日點(diǎn)越來越近,公轉(zhuǎn)速度越來越快;南半球由晝短夜長(zhǎng)變?yōu)闀冮L(zhǎng)夜短;山東各地日出方位由東北方變?yōu)闁|南方?？键c(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)二正午太陽高度的變化規(guī)律和計(jì)算1.正午太陽高度的緯度變化規(guī)律從太陽直射點(diǎn)所在緯線分別向南北兩側(cè)遞減;離直射點(diǎn)距離越近(緯度差越小),正午太陽高度越大。如下圖所示。夏至日:正午太陽高度由北回歸線向南北兩側(cè)遞減。冬至日:正午太陽高度由南回歸線向南北兩側(cè)遞減。春秋二分日:正午太陽高度由赤道向南北兩側(cè)遞減?？键c(diǎn)二考點(diǎn)一2.正午太陽高度的季節(jié)變化規(guī)律(1)北回歸線及其以北地區(qū):夏至日正午太陽高度最大,冬至日最小。(2)南回歸線及其以南地區(qū):冬至日正午太陽高度最大,夏至日最小。(3)南北回歸線之間地區(qū):直射時(shí)太陽高度最大,并且若該地在北半球則冬至日正午太陽高度最小,若該地位于南半球則夏至日正午太陽高度最小?？键c(diǎn)二考點(diǎn)一3.正午太陽高度的計(jì)算和應(yīng)用(1)正午太陽高度H=90-兩點(diǎn)緯度差。兩點(diǎn)緯度差=直射點(diǎn)緯度所求地點(diǎn)的緯度(兩點(diǎn)同在一個(gè)半球時(shí)取“-”號(hào),用大數(shù)減小數(shù);兩點(diǎn)在不同半球時(shí)取“+”號(hào))。(2)正午太陽高度的應(yīng)用。確定地方時(shí):當(dāng)某地太陽高度達(dá)一天中的最大值時(shí),此時(shí)日影最短,當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)是12時(shí)。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。判斷日影長(zhǎng)短及方向:正午太陽高度越大,物影越短,正午太陽高度越小,物影越長(zhǎng),且物影方向背向太陽。日出日落時(shí)日影最長(zhǎng),正午時(shí)日影最短,直射時(shí)無影子?？键c(diǎn)二考點(diǎn)一計(jì)算熱水器安裝角度:應(yīng)使太陽能熱水器集熱面與太陽光線垂直。根據(jù)正午太陽高度計(jì)算公式可推知,太陽能熱水器傾角等于當(dāng)?shù)鼐暥扰c直射點(diǎn)緯度之差。如圖所示:=90-h。計(jì)算樓間距、樓高:解題關(guān)鍵是計(jì)算當(dāng)?shù)囟寥盏恼缣柛叨冉?。以我?guó)為例,如圖所示,南樓高度為h,該地冬至日正午太陽高度為H,則最小樓間距為L(zhǎng)=hcotH?？键c(diǎn)二考點(diǎn)一正午太陽高度的年變化幅度在南北回歸線之間的地區(qū),其正午太陽高度的年變化幅度H=2326+(為當(dāng)?shù)鼐暥?;在回歸線與極圈之間的地區(qū),其正午太陽高度的年變化幅度恒為4652;從極圈到極點(diǎn)之間的地區(qū),其正午太陽高度年變化幅度從4652逐漸降低至2326?？键c(diǎn)二考點(diǎn)一典例(2015上海高考)下圖為甲、乙兩地某日從日出到日落太陽高度角日變化示意圖,其中甲地位于北半球。讀圖完成12題。1.據(jù)圖推測(cè),乙地位于 ()A.東半球赤道上B.東半球北回歸線上C.西半球赤道上D.西半球北回歸線上2.據(jù)圖推測(cè),該日應(yīng)該是北半球的()A.春分日B.夏至日C.秋分日D.冬至日【解題思路】1.本題主要考查正午太陽高度。讀圖可知乙地晝長(zhǎng)為12小時(shí),所以乙地位于赤道上。又由于乙地正午時(shí)北京時(shí)間為24時(shí),故乙地經(jīng)度為60W,即乙地位于西半球。2.本題考查正午太陽高度的計(jì)算。甲地位于北半球,且晝長(zhǎng)夜短,故該日太陽直射在北半球,圖中赤道上正午太陽高度為6634,正午太陽高度H=90-兩點(diǎn)緯度差=90-(0+X),即X=2326,太陽直射點(diǎn)位于北回歸線,該日為北半球的夏至日。【參考答案】1.C2.B考點(diǎn)二考點(diǎn)一(2015安徽蕪湖模擬)科學(xué)建設(shè)溫室對(duì)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率非常重要,理論上太陽入射角為0,即太陽光線與透光面板垂直時(shí)采光效果最好。當(dāng)太陽入射角在040,光線的入射率變化不明顯,大于40以后,隨太陽入射角的逐漸增大透光率急劇下降。下圖為我國(guó)某地日光溫室示意圖,據(jù)此完成12題?？键c(diǎn)二考點(diǎn)一1.已知該地溫室采光面角為2026,若冬至日時(shí)如圖所示,太陽入射角為40,則該地最可能是 ()A.東北平原B.華北平原C.長(zhǎng)江中下游平原D.珠江三角洲2.下列對(duì)圖示日光溫室的敘述正確的是()A.一般來說,我國(guó)南方地區(qū)使用日光溫室的效果比北方好B.正午前后是日光溫室采光效果最好,氣溫最高的時(shí)刻C.當(dāng)日光溫室垂直高度確定時(shí),則透光面板越大,溫室南北跨度就越小D.當(dāng)太陽入射角確定時(shí),則緯度越高,溫度材料的建設(shè)成本越高1.B【解析】本題主要考查正午太陽高度計(jì)算。據(jù)材料信息可知,該地溫室采光面角為2026,冬至日入射角為40,可以計(jì)算出該地冬至日正午太陽高度H=90-太陽入射角-采光面角=2934。結(jié)合正午太陽高度計(jì)算公式可知,該地緯度為90-(2326+2934)=37N。我國(guó)華北平原位于37N附近。2.D【解析】我國(guó)南方氣溫高,一般不需要日光溫室;日光溫室氣溫最高的時(shí)間應(yīng)該是下午;當(dāng)日光溫室垂直高度確定時(shí),透光板面積越大,溫室南北跨度越大;當(dāng)太陽入射角確定時(shí),緯度越高(正午太陽高度越小),透光板與地面的夾角越大,溫室后墻就需要越高,則建設(shè)成本越高。太陽周日視運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用太陽周日視運(yùn)動(dòng)是由于地球自轉(zhuǎn)出現(xiàn)的太陽東升西落的周期性運(yùn)動(dòng)(下圖)。1.日出、日落的時(shí)刻日出太陽從東邊的地平線上升起,日落太陽從西邊的地平線上落下。(不一定是正東、正西)。晨線上的各地同時(shí)日出,昏線上的各地同時(shí)日落。根據(jù)某地晝夜長(zhǎng)短計(jì)算日出、日落時(shí)刻:日出時(shí)間=12-晝長(zhǎng)/2,日落時(shí)間=12+晝長(zhǎng)/2。2.日出、日落的方位與晝夜長(zhǎng)短變化的關(guān)系(北半球)3.日影變化日影始終在太陽方位的相反方向。正午時(shí)刻,直射點(diǎn)日影消失;直射點(diǎn)以北,日影朝北;直射點(diǎn)以南,日影朝南。北極點(diǎn)日影都朝南、南極點(diǎn)日影都朝北(出現(xiàn)極晝時(shí))。典例(2014新課標(biāo)全國(guó)卷)太陽能光熱電站通過數(shù)以十萬計(jì)的反光板聚焦太陽能,給高塔頂端的鍋爐加熱,產(chǎn)生蒸汽,驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。據(jù)此完成下題。1.若在北回歸線上建一太陽能光熱電站,其高塔正午影長(zhǎng)與塔高的比值為P,則 ()A.春、秋分日P=0B.夏至日P=1C.全年P(guān)1【解題思路】1.本題主要考查正午太陽高度變化。夏至日時(shí),其高塔正午影長(zhǎng)為0,故夏至日時(shí)P=0。春、秋分日時(shí),該地正午太陽高度角為6634,其高塔正午影長(zhǎng)比塔高小,P1?！緟⒖即鸢浮?.D圖甲中的湖泊是世界上海拔最高的大型淡水湖,風(fēng)景秀麗,為著名旅游勝地。讀圖回答第1題。1.圖乙為一位游客1月某日在湖邊拍攝的日落照片,該游客所在的位置最可能是 ()A.甲處B.乙處C.丙處D.丁處1.D【解析】本題考查日落方位。1月為南半球夏季,日落方向?yàn)槲髂戏较?。甲、乙、丙三地西南方均為陸?只有丁地西南方為湖泊,能拍到日落湖面的景觀。故D項(xiàng)正確。(2014新課標(biāo)全國(guó)卷)總部位于江蘇徐州(約34N,117E)的某企業(yè)承接了甲國(guó)價(jià)值7.446億美元的工程機(jī)械訂單。據(jù)此完成第2題。2.2011年6月21日,該訂單的首批產(chǎn)品從徐州發(fā)貨。這一日,徐州與甲國(guó)首都相比 ()A.徐州的正午太陽高度較高B.徐州的白晝較短C.兩地正午物影方向相同D.兩地日出方位角相同2.A【解析】本題主要考查地球的運(yùn)動(dòng)及其影響。根據(jù)兩地的經(jīng)緯網(wǎng)可以判斷出,徐州與甲國(guó)首都均位于北半球中低緯度,在6月21日時(shí),甲國(guó)首都位于太陽直射點(diǎn)南側(cè),而徐州則位于太陽直射點(diǎn)以北地區(qū),故兩地日出方位角有明顯的差異,正午物影方向相反;徐州的白晝較甲國(guó)首都長(zhǎng)。在6月21日時(shí),太陽直射點(diǎn)非常接近北回歸線,徐州比甲國(guó)首都更接近北回歸線,故徐州的正午太陽高度比甲國(guó)首都的正午太陽高度高。(2015福建高考)下圖中圖b為某攝影愛好者在圖a中廣袤草原上拍攝的“日出”美景。讀圖完成第1題。 a b1.攝影愛好者拍攝“日出”美景的方向和北京時(shí)間分別是()A.東南7月1日06時(shí)B.東北7月1日06時(shí)C.東北1月1日12時(shí)D.東南1月1日12時(shí)1.D【解析】本題考查赤道附近地區(qū)晝夜長(zhǎng)短的特點(diǎn)以及區(qū)時(shí)的計(jì)算。根據(jù)圖示的30E附近屬于東二區(qū),其區(qū)時(shí)大致為6時(shí),則可求出位于東八區(qū)的北京時(shí)間是12時(shí),根據(jù)選項(xiàng)判斷日期為1月1日,該日太陽直射南回歸線附近,該地所在圖示區(qū)域均位于該日太陽直射緯線的北面,則該日日出方向是東南。(2015重慶高考)二十四節(jié)氣是我國(guó)獨(dú)有的農(nóng)業(yè)物候歷,是我國(guó)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化之一。寒露節(jié)氣在每年公歷10月8日左右。據(jù)此回答第2題。2.地球繞太陽運(yùn)行一周為360,以春分日地球在黃道上的位置為0,則寒露日地球在黃道上的位置為 ()A.15B.105C.195D.2852.C【解析】本題考查地球運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)。解答此題只需大致估算即可,地球繞日公轉(zhuǎn)一周所需時(shí)間為1年,而春分日為3月21日左右,芒種為10月8日,其時(shí)間相差接近半年,地球公轉(zhuǎn)的角度接近180。故選C項(xiàng)。3.(2015浙江高考)右圖為某地地方時(shí)12時(shí)的太陽周年位置軌跡示意圖。若甲、乙兩個(gè)位置的太陽高度之和為90,則乙位置太陽高度為 ()A.47B.43C.23.5D.21.53.D【解析】本題主要考查正午太陽高度年變化規(guī)律。圖示可知甲、乙分別是該地一年中最大和最小正午太陽高度角,題干指出最大和最小正午太陽高度之和是90,設(shè)甲處太陽高度為X,則乙處太陽高度為X-47,則X+(X-47)=90;可計(jì)算出的X數(shù)值,即該地最大太陽高度為68.5,則最小太陽高度為21.5。(2015天津高考)2015年某日出現(xiàn)了日食現(xiàn)象。在四幅日照?qǐng)D中,深色陰影為夜半球,淺色陰影為當(dāng)時(shí)可觀測(cè)到日食的地區(qū)范圍。讀圖回答45題。4.發(fā)生日食的這天,在圖中所示四地中,正午太陽高度角最大的是 ()A.甲B.乙C.丙D.丁5.在圖中所示四地中,觀測(cè)者正朝西南方向觀測(cè)日食的是 ()A.甲B.乙C.丙D.丁4.A【解析】本題主要考查正午太陽高度的分布。圖中深色陰影為夜半球,晝夜半球分界線經(jīng)過極點(diǎn),說明發(fā)生日食時(shí)是春秋分日前后,該日緯度最低的地區(qū)正午太陽高度最大。甲地最接近赤道。5.D【解析】本題主要考查太陽的視運(yùn)動(dòng)知識(shí)。甲位于晨線附近,觀測(cè)日食方向大致在正東方;同理乙處觀測(cè)日食方向位于東南方;丙位于正午前后,觀測(cè)日食應(yīng)該位于正南方;丁位于昏線附近,太陽位于西南方。