内容正文:
第5课时 地球的自转和公转
一、地球运动的基本形式包括地球自身的自转和围绕太阳所做的公转。其运动特征的比较如下表所示。
类型
地球的自转
地球的公转
概念
地球围绕其自转轴的旋转运动
地球围绕太阳的旋转运动
绕转中心
地轴
太阳
地轴空间位置
北端始终指向北极星附近
北端始终指向北极星附近
方向
自西向东转动;从北极上空俯视,地球为逆时针方向转动;从南极上空俯视,地球为顺时针方向转动
自西向东转动;从北极上空俯视,地球为逆时针方向转动;从南极上空俯视,地球为顺时针方向转动
周期
恒星日(23小时56分4秒)
恒星年(365天6小时9分10秒)
太阳日(24小时)
回归年(365天5小时48分46秒)
速度
线速度
从赤道向两极递减(南北极为0)
近日点(1月初)最快
远日点(7月初)最慢
角速度
全球各地(除南北极外)都一样,为15°/h
二、地球自转产生的地理现象
1.产生昼夜交替现象,周期为24小时
昼夜的形成是因为地球是一个不发光不透明的球体,向阳面为昼,背阳面为夜。如果地球不自转只公转,也有昼夜更替现象,但周期为一年。
昼夜半球的分界线叫作晨昏线,它是以地心为圆心的大圆,把地球平分为昼、夜两个半球。顺着地球自转的方向,由黑夜进入白天的线为晨线,由白天进入黑夜的线为昏线。如上图:弧CAB为晨线,弧CDB为昏线。
(1)晨昏线的特点
①是以地球的球心为圆心的大圆,它将地球平分为昼半球和夜半球。
②晨昏线所在平面始终与太阳光线垂直。
③晨昏线永远平分赤道。
④晨昏线与地轴的夹角(线面角)度数等于太阳直射点所在的纬度数,或晨昏线与赤道的夹角度数等于与晨昏线相切的纬线的纬度数(南极圈、北极圈度数的大小也由此而来)。
(2)如图1为太阳照射地球的切面图,地球球心为O,C、D为晨昏线上的点,EF为赤道,SN为地轴,A为直射点,A点的纬度为θ。因为太阳光线垂直于晨昏线,所以角COA和角NOF均为90°,则CON与AOF相等。
图1
(3)如图2,当太阳光线直射赤道时,晨昏线过极点N、S,当太阳光线直射北纬θ时,可看作光线逆时针旋转了θ,显然晨昏线也将逆时针旋转θ,得到图1,所以此时晨错线与地轴的夹角为θ。
图2
2.产生地转偏向力
地转偏向力是由于地球自转而使物体水平运动方向发生偏转的力。
(1)地转偏向力只作用于水平运动的物体,是一种惯性力。在北半球,使物体沿运动方向的右侧偏转,在南半球,使物体沿运动方向的左边偏转。
(2)地转偏向力随纬度的增高和物体水平运动速度的增加而增大;沿赤道运动的物体,不受地转偏向力的影响。
3.使地方时随经度的变化而变化
(1)时区和区时的概念
地球上各地因经度不同而出现的不同时刻,叫做地方时。经度每隔15°,地方时相差1小时;经度每隔1°,地方时相差4分钟;经度相同的地方,地方时相同。
国际上将全球划分为24个时区,每个时区跨越15个经度,分别为中时区(零时区),东1-12区,西1-12区,其中中时区的经度跨度为7.5°W-7.5°E。东12区和西12区经度跨度均为7.5°,但它们属于同一时区。时区分布图如下:
某地所在的时区=该地经度/15°(四舍五入,保留整数),两个地区的时区差按经度差的规则算,时区数乘以15°,所得值为该时区中央经线的度数。各时区都以本时区中央经线的地方时作为本区的统一时间,叫做区时,我们所说的钟表时间,当地时间一般都是指区时。相邻两个时区之间的区时相差1小时,每往东边跨越1个时区,时间增加1小时(不跨越国际日界线)。
注意:各国地方时和区时都是以0°经线的格林尼治时间为标准推定出来的,格林尼治(或伦敦)时间又称为国际标准时间。
(2)区时的计算
先通过时区差把两地的时间差算出来,再按东加西减的方法进行计算。加减可通过在钟表盘上拨动指针的方式进行,指针顺时针转动,时间增加,逆时针转动,时间减少。
例1 2022年2月4日晚上8:00,第24届冬奥会开幕式在北京举行。北京为东八区,据此计算此时下列城市的当地时间( )
①莫斯科(东三区) ②巴西利亚(西三区) ③伦敦(中时区) ④惠林顿(东十二区)
【解析】①莫斯科在北京的西边,与北京相差五个时区,所以莫斯科时间应在北京时间的基础上减去5小时,将钟表指针在20:00处逆时针旋转5小时,所以莫斯科当地时间为2月4日15点。
②巴西利亚位于北京西边,与北京相差11个时区,所以巴西利亚的时间应在北京时间的基础上减去11小时,将钟表的指针在20:00处逆时针回拨11小时,则巴西的当地时间为2月4日上午9:00。
③伦敦所在的中时区在北京西边,与北京相差八个时区,所以伦敦时间应在北京时间的基础上减去8小时,将钟表指针在20:00处逆时针方向回拨8小时,则伦敦当地时间应为2月