05地球运动的地理意义1——四季和五带～结合相关高考真题-【超前培优】备战2023年高考地理之探讨大学地理知识

地球运动的地理意义1——四季和五带～结合相关高考真题 地球运动的地理意义分两个方面，首先，地球的自转轴倾斜于其公转的轨道面，它影响太阳辐射能在地面上的分布和变化，从而决定了地球上有四季的递变和五带的区分； 其次，地球自转和公转的周期，提供了两个时间的自然单位——日和年，认识和利用它们的周期性规律，人们创造了历日制度和计时制度。 一、太阳高度和昼夜长短 401 太阳的回归运动 §401一1太阳回归运动和太阳赤纬的周年变化 地球上之所以有四季递变和五带区分，其根本原因在于黄赤交角，即黄道面对于赤道面的倾斜； 而其直接原因则是太阳相对于天赤道的回归运动。 由于黄赤交角的存在，太阳在周年运动的同时，还表现为相对于天赤道的往返运动。 具体地说，天球上的太阳，半年在天赤道以北，半年在天赤道以南。 这是因为，黄道的一半在天赤道以北，另一半在天赤道以南。 太阳的这种运动，是其周年运动的另一个侧面，称为太阳回归运动。 它在天球上所能到达的南、北界线，称为南、北回归线。回归运动的周期便是回归年。 回归运动、回归线和回归年，是同一事物的三个不同的侧面。 太阳相对于天赤道的回归运动，也表现为太阳直射点对于地球赤道的往返运动： 半年直射在北半球，半年直射在南半球；半年向北移动，半年向南移动。 地球上的南北回归线的概念，也是相对于太阳回归运动而言的。 地球上昼、夜两半球的分界线叫晨昏圈。这是地球的一个大圆。随着太阳直射点的南北移动，晨昏圈便在南、北极两侧摆动，摆动的幅度也是23°26'。 在这个纬度范围内，有极地区域特有的天文现象——极昼和极夜，故南、北纬66°34的两条纬线，被称为南、北极圈（图4-1）。太阳不同的黄经总对应一定的赤纬，导致的后果：某地某日正午太阳高度及其升降趋势确定时，太阳遮挡的黄道星座亦能确定。 太阳回归运动的主要表现，在于太阳赤纬的周年变化。 在天文上，我国的二十四气和西方的十二官，是按太阳的黄经划分的； 然而，在地理意义上，它们之间更加重要的区别，在于太阳赤纬的不同。 前面说过，天体的周日圈，就是该天体所在的赤纬圈。因此，天体赤纬的变化，意味着它的周日圈的改变。 不同赤纬（或周日圈）的天体，有不同的出没时刻（与方位）和中天高度。 太阳赤纬的变化，影响各地的昼夜长短和正午太阳高度的大小，二者都是季节变化的主要因素。 太阳的赤纬随其黄经而变化。不同的太阳黄经总是与一定的太阳赤纬相对应，其大小可以解球面三角形方法计算。 如图4-2，P为天北极，K为黄北极，S为沿黄道运行的太阳，其黄经为λ，赤纬为δ。在 △PKS中， ⌒PK=ξ=23°26'(黄赤交角)， KS=90° ∠K=90°-λ， 已知三角形的两边及其夹角，求第三边，按球面三角形边的余弦公式有： cosa=cosb·cosc·+sinb·sinc·cosA 把上列数值代人余弦公式，即得 cos(90°—δ)=cosξ·cos90°+sinξ·sin90°·cos(90°—λ) 即 sinδ=sinξsinλ=sin23°26'sinλ sinδ=0.3977sinλ 或 sinδ=0.4sinλ 在该图中，由天赤道、黄道和太阳所在时圈，构成另一个直角球面三角形。已知λ和ξ，代入球面三角形的正弦公式，同样可得 sinδ/sinλ=sinξ/sin90° sinδ=0.4sinλ 根据这个公式，人们得以按太阳黄经λ，求知所对应的太阳赤纬δ。 按该公式推算，二分二至及四立的太阳赤纬，列表如下。 §401-2太阳回归运动与地球公转 太阳的回归运动及其赤纬的周年变化，是太阳周年运动的一个侧面。 太阳周年运动本身，是地球公转的反映，因此，从根本上说，太阳的回归运动，必须用地球的公转和公转轨道来说明。 地球仪的设计者多半把地轴弄成斜的。人们通常以地球“斜着身子”绕太阳运动，来比喻地轴同轨道面的关系，习惯上总是把轨道面当作水平面，而把地轴和赤道面看成斜的。 其实，地理上的方向是同地球自转相联系的：黄道圈的上的向东和赤道圈的东有23°26′的夹角，所以地球公转除与自转相同的方向外，还有向南北方向的分量。 南北方向就是地轴和经线的方向，东西方向则是赤道和纬线的方向； 同时，地图学上有“上北下南，左西右东”的表示方向的习惯。 把这样的方向延伸到宇宙空间，应用于地球公转，那么，地轴应该是直的，赤道面是平的，而轨道面只能斜的（图4一3）。 黄赤交角的确切含义，是黄道（轨道）面对于赤道面的倾斜。这里，倾斜的是黄道面，而赤道面只是作为比较标准而存在的。 大家知道，地球自转方向向东，地球公转方向也向东，但此东与彼东的方向有23°26′的差异。 我们把地球自转方向视为正东，那么，地球的轨道运动除向东外，还有其南北的分量。正是这个南北分量，造成地球和太阳的回归运动。 如图4-4所示，在每年的北至日（北半