内容正文:
第二章《认识地球》知识清单
第一节地球与地球仪
(一)地球的形状与大小
1. 人类对地球形状的认识过程
直觉认知:古代提出“天圆地方”的朴素观念,认为天空是圆形,大地是方形。
推测阶段:根据太阳、月亮的圆形轮廓,推测地球可能是一个球体。
证实阶段:16世纪麦哲伦环球航行,船队从西班牙出发,最终回到原地,首次用实践证实地球是球体。
确证阶段:20世纪以来,人造地球卫星拍摄的太空照片,直观确证地球是两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。
2. 证明地球是球体的实例
月食现象:月食发生时,地球投射在月球上的影子边缘呈弧形,反映出地球的球体形状(日食不能证明地球形状)。
海边观船:帆船从远方驶来,总是先看到桅杆,后看到船身;帆船离岸远去时,船身先消失,桅杆后消失。
登高望远:“欲穷千里目,更上一层楼”,站得越高,视野越开阔,因地球表面是弧形,高处能看到更远的区域。
卫星影像:太空中拍摄的地球照片可清晰呈现地球的球体轮廓,是最直接的证据。
3. 地球的大小
平均半径:约6371千米。
赤道周长:约4万千米(“坐地日行八万里”对应赤道地区的自转距离)。
表面积:约5.1亿平方千米。
(二)地球仪与经纬线
1. 地球仪的概念与作用
概念:地球仪是仿照地球的形状,按一定比例缩小制作的地球模型。
作用:可直观展示地球的海陆分布、经纬网等地理要素,方便学习地球运动、确定地理位置等。
2. 经线与纬线的特点
经线
定义:连接南北两极并垂直于纬线的半圆,又称子午线。
形状:半圆,两条相对的经线组成一个经线圈(度数和为180°)。
长度:所有经线长度相等。
方向:指示南北方向(北极点为最北端点,南极点为最南端点)。
纬线
定义:在地球仪上,与赤道平行的圆圈。
形状:圆形(除南北极点为点外)。
长度:赤道最长,向两极逐渐缩短,两极点缩为一点。
方向:指示东西方向(无起点和终点,呈循环状态)。
3. 经度与纬度的划分
纬度
起始线:赤道(0°纬线),是最长的纬线。
划分规则:赤道以北为北纬(用“N”表示),赤道以南为南纬(用“S”表示),纬度范围0°90°。
特殊纬线:北回归线(23.5°N)、南回归线(23.5°S)、北极圈(66.5°N)、南极圈(66.5°S)、北极点(90°N)、南极点(90°S)。
经度
起始线:本初子午线(0°经线),穿过英国伦敦格林威治天文台旧址。
划分规则:本初子午线以东为东经(用“E”表示),以西为西经(用“W”表示),经度范围0°180°。
特殊经线:180°经线(东经180°与西经180°重合),又称国际日期变更线的基准线。
4. 半球的划分
南北半球:以赤道(0°纬线)为界,赤道以北为北半球,赤道以南为南半球。
东西半球:以20°W和160°E组成的经线圈为界。20°W以东、160°E以西为东半球;20°W以西、160°E以东为西半球(该划分避免将欧洲、非洲等大陆分割在两个半球)。
(三)经纬网的应用
1. 定位功能:地球上任何一点都有唯一的一组经纬度坐标,如北京的坐标约为(40°N,116°E),可通过经纬网精确确定地理位置。
2. 定向功能
南北方向:北纬度数越大越靠北,南纬度数越大越靠南;北极点四周皆为南,南极点四周皆为北。
东西方向:若两地同为东经,度数越大越靠东;同为西经,度数越大越靠西;若一地为东经、一地为西经,需计算经度差,小于180°时按“东经在东、西经在西”判断,大于180°时方向相反。
3. 实际应用:广泛用于航海、航空、军事、气象观测等领域,如轮船通过经纬网确定航行路线,救援团队通过经纬度快速定位遇险地点。
第二节地球的运动
(一)地球的自转
1. 基本特征
定义:地球绕其自转轴(地轴)的旋转运动。
旋转中心:地轴(假想轴,北端始终指向北极星附近)。
旋转方向:自西向东(从北极上空看呈逆时针方向,从南极上空看呈顺时针方向)。
旋转周期:约24小时,即一天。
2. 产生的地理现象
昼夜交替:由于地球是不透明球体,自转过程中,朝向太阳的一面为白昼,背向太阳的一面为黑夜,昼夜不断交替,周期为一天。
时间差异:同一时刻,不同经度的地方时间不同。东边的地点比西边的地点先看到日出,时间更早(经度每相差15°,时间相差1小时)。
物体偏向:地表水平运动的物体(如河流、大气)在北半球向右偏,在南半球向左偏(赤道上不偏转),如北半球河流右岸冲刷更严重。
(二)地球的公转
1. 基本特征
定义:地球绕太阳的旋转运动。
旋转中心:太阳。
旋转方向:自西向东(与自转方向一致)。
旋转周期:约365天,即一年。
轨道与姿态:公转轨道是近似正圆的椭圆;公转时地轴倾斜,且倾斜方向保持不变(地轴与公转轨道面的夹角约为66.5°)。
2. 产生的地理现象
四季更替:由于地轴倾斜且公转,不同季节太阳直射点在南北回归线之间移动,导致各地正午太阳高度和昼夜长短发生变化,形成春、夏、秋、冬四季。北半球季节与南半球相反(北半球夏季时,南半球为冬季)。
昼夜长短变化
北半球夏半年(春分日至秋分日):太阳直射北半球,北半球昼长夜短,纬度越高,昼越长夜越短,北极圈内出现极昼现象;南半球相反。
北半球冬半年(秋分日至次年春分日):太阳直射南半球,北半球昼短夜长,纬度越高,昼越短夜越长,北极圈内出现极夜现象;南半球相反。
春分日(3月21日前后)和秋分日(9月23日前后):太阳直射赤道,全球昼夜等长。
正午太阳高度变化:正午太阳高度随太阳直射点的移动而变化。太阳直射的地区,正午太阳高度最大;离直射点越远,正午太阳高度越小。夏季正午太阳高度大,物体影子短;冬季正午太阳高度小,物体影子长。
五带划分:根据不同纬度地区获得太阳光热的多少,划分为热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带。
热带:南北回归线之间(23.5°S-23.5°N),有太阳直射现象,终年炎热。
北温带:北回归线与北极圈之间(23.5°N-66.5°N),无太阳直射,无极昼极夜,四季分明。
南温带:南回归线与南极圈之间(23.5°S-66.5°S),无太阳直射,无极昼极夜,四季分明。
北寒带:北极圈以北(66.5°N-90°N),有极昼极夜现象,终年寒冷。
南寒带:南极圈以南(66.5°S-90°S),有极昼极夜现象,终年寒冷。
(三)地球自转与公转的区别
1. 旋转中心不同:自转中心是地轴,公转中心是太阳。
2. 旋转周期不同:自转周期约24小时(一天),公转周期约365天(一年)。
3. 产生现象不同:自转产生昼夜交替、时间差异等;公转产生四季更替、昼夜长短变化、五带划分等。
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