内容正文:
第二节 地球运动的地理意义
课标要求(教辅P13):
结合实例,说明地球运动的地理意义。
1.地理实践力:结合观测,理解昼夜交替的原因、周期和影响;
结合实例,理解昼夜长短和正午太阳高度的实践应用。
2.综合思维:通过资料分析,学会地方时、区时和日期的计算方法;
结合实例,分析昼夜长短和正午太阳高度分布和变化的规律。
3.区域认知:结合材料分析,正确认识运动物体偏移的规律及其影响、分析四季更替的原因。
一、昼夜交替和时差
思考:
1.地球上为何会有昼夜现象?
2.昼夜交替现象是如何产生的,周期又是多长?
【地球本身不发光,也不透明】←
【地球自转,周期为一个太阳日】←
3. 如果地球不自转,昼夜更替存在吗?
昼夜温差会发生怎样的变化?
【昼夜温差会增大】←
一、昼夜交替和时差
(1)图中甲为 ,乙为 , 为 。
(2)形成原因:地球是一个既不发光、也不透明的球体,地球不停地自转。
(3)周期:1个太阳日= 时。
(4)意义
周期长短适宜、温度变化小,利于生命有机体的生存和发展;
影响人类的作息,自古以来太阳日就被作为基本的时间单位。
1.昼夜交替
夜半球
昼半球
晨昏线
24
教辅P13
二、行星地球
地球的特殊性
外部因素
内部因素
安全的宇宙环境
稳定的太阳光照
适宜的温度
存在液态水
适宜的大气
+自转周期适中
©路遥地理
©路遥地理
晨昏线(圈)及其运用
昼半球
夜半球
晨线
昏线
昼半球和夜半球的分界线,称为晨昏线(圈),由晨线和昏线组成
夜弧
昼弧
晨昏线(圈)把经过的纬线分割为昼弧和夜弧。
思考
* 晨昏线(圈)在地球表面移动的方向是怎样的?
* 晨昏线(圈)与太阳光线的关系是怎样的?
* 在太阳光照图中怎样判定晨线和昏线?
自东向西
晨昏线(圈)与太阳光线垂直
.
●
●
自转法:顺着地球自转的方向
由夜到昼:晨线
由昼到夜:昏线
晨线 昏线
自转法 顺地球自转方向,由夜进入昼的分界线 顺地球自转方向,由昼进入夜的分界线
方位法 夜半球东侧(昼半球的西侧)的昼夜分界线 夜半球西侧(昼半球的东侧)的昼夜分界线
时间法 经过赤道上地方时为6时的那条昼夜分界线 经过赤道上地方时为18时的那条昼夜分线
图示法
教辅P16
侧视图中的晨线与昏线
O
O
N
S
俯视图中的晨线与昏线
圆柱投影图中的晨线与昏线
O
C
D
A
B
P
夜半球
昼半球
晨昏线(圈)
太
阳
光
线
1.晨昏线的六个特点
教辅P16
(1)平分地球,是过球心的大圆。
(2)晨昏线平面与太阳光线垂直。 晨昏线上的太阳高度角为0°
(3)晨昏线永远平分赤道。在赤道上6:00日出,18:00日落。
(4)晨昏线与经线圈的夹角(α)的变化范围为0°~23°26′,
且与太阳直射点的度数相同,即图2中∠α=∠β。
(5)晨昏线只有在二至日时才与极圈相切。
(6)晨昏线的移动与地球自转速度相同、方向相反。
3.晨昏线的主要应用
(1)确定地球的自转方向
(2)确定地方时
(3)确定太阳直射点
(4)确定日期
1.晨昏线的六个特点
(1)平分地球,是过球心的大圆。
(2)晨昏线平面与太阳光线垂直。 晨昏线上的太阳高度角为0°
(3)晨昏线永远平分赤道。在赤道上6:00日出,18:00日落。
(4)晨昏线与经线圈的夹角(α)的变化范围为0°~23°26′,
且与太阳直射点的度数相同,即图2中∠α=∠β。
(5)晨昏线只有在二至日时才与极圈相切。
(6)晨昏线的移动与地球自转速度相同、方向相反。
教辅P16
一、昼夜交替和时差
1.昼夜交替
2.时差
(1)地方时
①成因
②规律:
经度每隔15°,地方时相差 小时;
经度每隔1°, 地方时相差 分钟,
向东 ,向西 。
【注意点:6时一定比7时早吗?】
(2)区时
①时区:全球共分为 个时区,每个时区跨经度15°。
②区时:每个时区 的地方时即该时区的区时,如东八区以120°E的地方时作为区时。
中央经线
教辅P13
时区:
以本初子午线为基准,从7.5°W至7.5°E,划为中时区,或叫零时区
东十二区和西十二区各跨经度7.5°,合为一个时区
每隔15°划分为一个时区,全球共分为24个时区
区时:
①各时区以本时区中央经线的地方时作为本时区的区时
②“北京时间”:北京(116°E)所在时区(东八区)的中央经线(120°E)的地方时
【注意点:6时一定比7时早吗?】
全球:
某地:
【6时比7时晚】
【同一时区里:6时比7时早】
11
地方时和区时的区别与联系
北京的经纬度 (116°E,40°N)
北京的时间 116°的地方时
北京时间 东八区的区时(120°E的地方时)
国际标准时间/世界时 零时区的区时(0°经线的地方时)
地方时:经度不同,地方时一定不同。
区 时:同一个时区内,区时都相同;经度不同,区时也可能相同
北京时间 ≠ 北京的时间
(3)区时(课本P9)
各时区都以本时区中央经线的地方时作为本时区的区时,又称标准时,相邻两个时区的区时相差1小时。
东部时间
中部时间
山地时间
太平洋时间
有的国家根据领土跨越经度广的实际,不同的时区分别采用不同的区时作为标准时间;有的国家为了国内各地联系方便,统一采用首都所在地的区时。
中央经线度数=时区数×15°
某地区时=已知区时± 时区差
(东+西-)
国际标准时间:0°经线地方时。
常见的计算
a.已知某地地方时,求另一地的地方时
例1:已知90°E地方时11月17日4:00,求145°E和90°W的地方时。
b.已知某地地方时,求经度
例2:已知30°E地方时为6月22日23:00,求地方时为6月22日13:00和6月23日3:00的地方的经度。
所求地方时=已知地方时±(4分/1°×经度差)
东加西减
同侧减异侧加(同为东/西经,或一个东经、一个西经)
区时的相关计算
a.已知一个时区的区时,求另一个时区的区时
例1:已知东八区区时为4月15日11:00,求东十一区、西五区的区时。
b.已知一个时区的区时,求某区时所在的时区
例2:已知东五区区时为4月15日19:00,求4月16日1:00在哪一个时区?
所求时区的区时=已知时区±时区差
东加西减
同侧减异侧加(同为东/西时区,或一个东一个西)
c.已知一条经线,求其所在的时区
例3:求73°W和124°E所在的时区?
度数/15=商......余数(余数大于7.5,在商所在的下一个时区,余数小于7.5,在商所在的时区。时区的方向与经度方向一致)
d.已知时区序列,求其中央经线。
例4:求东六区和西三区的中央经线。
中央经线=时区序列×15°(经度的方向与时区方向一致)
区时的相关计算(教辅P18)
e.已知区时,求地方时/已知地方时,求区时
例5:已知103°W的地方时为4月15日7:00,求东八区的区时?
例6:已知北京时间4月15日6:00,求北京(116°E)的时间。
算法一:
东八区的区时=120°E的地方时
东八区(120°E)
4月15日
21:52
4月15日
7:00
103°W
算法二:
103°W在西七区
西七区的区时=105°W的地方时=4月15日6:52
4月15日
6:52
西七区
东八区
4月15日
21:52
f.与飞行问题有关的计算(教辅P18)
例7:4月15日北京时间7:00,一架飞机由大兴机场起飞,9小时后到达墨西哥首都—墨西哥城(103°W),求到达墨西哥城时当地的区时?
算法一:算出起飞时墨西哥城(到达地)的区时,然后+飞行时间
计算时的障碍:时区不统一,时间不统一。
算法二:算出降落时北京(出发地)的区时,然后+(-)时区差
区时的计算≈地方时计算
经度差 时间差
例
纽约(40°43′N,74°W),北京(39°54′N,116°25′E),
当北京时间为9月1日12时时,纽约的区时为几时?
纽约所在时区的中央经线为75°W,西五区;
北京所在时区的中央经线为120°E,东八区。
根据“同减异加”,两地相差13小时,北京早纽约13小时,故纽约时间为12减13,为前一天的23时,
即8月31日23时。
13小时
11小时
9月1日12:00
(3)日界线(课本P9)
划分:为了避免日期的紊乱,1884年的国际经度会议,还规定了原则上以180°经线作为地球上“今天”和“昨天”的分界线,并把这条分界线叫作“国际日期变更线”,现改称“国际日界线”,地球上新的一天就从这里开始。
①国际日界线
特点:从东十二区向东到西十二区越过日界线要减一天,
从西十二区向西到东十二区越过日界线要加一天。
新1天
旧1天
180˚
0˚
90˚E
90˚W
人为日界线
自然日界线
地方时0时经线
+1
-1
②自然日界线
地球上地方时为0时的经线叫做自然日界线。向东越过自然日界线要加一天,向西越过自然日界线要减一天
22
国际日界线:大致是180°经线(相对地球,不动的)
自然日界线:地方时为0时的经线(时刻在变化的)
例:北京时间为2010年9月23日12时时,
全球同为9月23日的地区占多少?
N
180°
0°
90°E
120°E
9-23,12时
0时
9月23日
9月22日
占2/3
14时
9-23,14时
9-23,12时
0时
9-23
9-22
占3/4
做题关键:
自转方向
找两个日界线。
二、沿地表水平运动物体的运动方向的偏转(教辅P14)
1.产生
2.规律:在北半球向 偏;在南半球向 偏;在赤道上没有偏转。
3.特点:只改变水平运动物体的运动 ,不影响其速度。
4.产生的影响:在大规模气流和水流的水平运动中表现得最为明显。
右
左
方向
探究活动:崇明岛最终可能与哪岸相连?
侵蚀
堆积
北岸
影响地转偏向力的主要因素:
(1)速度:物体运动速度越大,地转偏向力越大;静止的物体,地转偏向力为0。
(2)纬度:纬度越高,地转偏向力越大;纬度越低,地转偏向力越小;赤道上为0。
太湖、西湖的形成(潟湖)
河流沿岸人类活动的选址受地转偏向力的影响,北半球河流冲蚀右岸,
在左岸淤积,故港口、防洪堤坝一般建于右岸,聚落、挖沙场地宜选在左岸。
应用
典例:北半球铁轨的右边轨道磨损更严重
应用
典例:对北半球气流的影响
应用
29
地球公转的地理意义
昼夜长短的变化
正午太阳高度的变化
形成四季与五带
三、昼夜长短及其变化
【阅读《选必1》P10最后一段】
1.昼夜长短的判断方法
昼弧越长,白昼时间越长;
夜弧越长,夜晚时间越长
昼弧>夜弧,则昼长夜短
昼弧=夜弧,则昼夜等长
昼弧<夜弧,则昼短夜长
地球自转方向
120°
8小时
昼长
2.昼夜长短的计算(教辅P21)
昼长=昼弧的经度差/15°
=日落时间—日出时间
=24—夜长
=(日落时间—12)×2
=(12—日出时间) ×2
夜长 =夜弧的经度差/15 °
=(24—日落时间) ×2
=24—昼长
=日出时间×2
三、昼夜长短及其变化
【阅读《选必1》P10最后一段】
1.昼夜长短的判断方法
2.昼夜长短的计算
3.同一日期,昼夜长短在不同纬度的分布
春分日和秋分日,太阳直射赤道,全球各地昼夜等长,均为12时。
夏至日,太阳直射北回归线,北半球昼长夜短;
纬度越高,昼越长;
北极圈及其以北地区出现极昼现象。(南半球相反)
夏至日全球正午太阳高度和昼长分布
夏至日
夏至日时,北半球各地昼长达一年中最大值,极昼范围也达最大。
【推论】北半球夏半年,太阳直射于赤道和北回归线之间,北半球各地昼长夜短,且纬度越高,昼越长,北极附近出现极昼现象。
太阳直射点的纬度与当日出现极昼、极夜的最低纬度互余
冬至日,太阳直射南回归线,北半球昼短夜长;
纬度越高,昼越短;
北极圈及其以北地区出现极夜现象。(南半球相反)
冬至日
【推论】北半球冬半年,太阳直射于赤道和南回归线之间,北半球各地昼短夜长,且纬度越高,昼越短,北极附近出现极夜现象。
冬至日时,北半球各地夜长达一年中最大值,极夜范围也达最大。
昼夜长短的变化规律
赤道上:终年昼夜等长,均为12时
春分日和秋分日:全球各地昼夜等长
北半球昼夜长短变化状况
昼 短 夜 长
昼 长 夜 短
春分
3·21
昼夜平分
昼夜平分
秋分
9·23
夏至
6·22
昼最长
昼最短
冬至
12·22
昼渐长
昼渐短
昼渐长
昼渐短
南半球昼夜长短变化状况相反
记忆口诀:
①太阳直射点在哪一个半球,哪一个半球昼夜长短状况为:昼长夜短
②太阳直射点向哪个半球移动,哪一个半球昼夜长短变化规律为:昼渐长,夜渐短。
教辅P12
太阳高度(角)
太阳高度角,指太阳光线与地平面的夹角。
印象里,从日出到正午再到日落,太阳高度是否发生变化? 怎样变化?
四、正午太阳高度及其变化
1.太阳高度和正午太阳高度
(1)太阳高度:太阳光线与地平面的夹角
①在太阳直射点上,太阳高度是90°;
②在晨昏线上,太阳高度是0°
③太阳高度的日变化
白天: H>0
日出日落: H=0
晚上: H<0
极点上太阳高度的日变化
在极昼期间,极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的,其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度
地转偏向力左手定则(南半球)
A地正午太阳高度H= 90°— 两地所跨的纬度
注:两地指A地与太阳直射点
计算:冬至日时北京(40°N)的正午太阳高度
正午太阳高度的计算
计算:夏至日时海口(20°N)的正午太阳高度
A
第二,正午太阳的方向。在南北回归线之间,一年内正午太阳有时在南方,有时在北方。在北回归线以北的地区,全年正午太阳都在南方;在南回归线以南的地区反之。
图 1.17 a 示意地球上四个特殊纬度年内正午太阳高度变化及正午太阳方向。
1. 判断图示四个地点的纬度。
2. 绘制学校所在地及北极点年内正午太阳高度变化及正午太阳方向简图。
3. 描述当地正午太阳高度及正午太阳方向的年内变化规律。
【教材P12活动】
四、正午太阳高度及其变化
1.太阳高度和正午太阳高度
(1)太阳高度:太阳光线与地平面的夹角
(2)正午太阳高度:当地地方时12:00的太阳高度,一天中最大太阳高度。用H表示
2.正午太阳高度的变化规律【教辅P22】
(1)正午太阳高度的纬度变化规律
2.正午太阳高度的变化规律【教辅P22】
(1)正午太阳高度的纬度变化规律
(2)正午太阳高度年变化幅度的纬度分布规律
南北回归线之间:纬度越高,正午太阳高度年变化幅度越大(由23°26′增大到46°52′),赤道上为23°26′,回归线上为46°52′。
回归线与极圈之间:各纬度正午太阳高度年变化幅度相同(均为46°52′)。
极圈以内地区:纬度越高,正午太阳高度年变化幅度越小(由46°52′减小23°26′),极圈上为46°52′,极点上为23°26′。
ΔH=
23°26′ ~46°52′【0°,23°26′)
46°52′【23°26′,66°34′】
46°52′ ~23°26′ (66°34′,90°】
②南回归线及其以南地区
①北回归线及其以北地区
达到全年最小
达到全年最大
90 ° N 23°26′ N 0° 23°26 ′ S 90° S
90 ° N 23°26′ N 0° 23°26 ′ S 90° S
P
达到全年最大
达到全年最小
P
影子永远背离太阳方向,北回归线以北地区,正午日影永远朝向北方,南回归线以南地区,正午日影永远朝向南方。太阳高度越低,影子越长。
北回归线以北地区,正午时太阳位于南方,房屋多朝向南方(坐北朝南),南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋朝向多为北方。
房屋朝向
影子方向
与长短
【同一地点,不同日期正午太阳高度的差异】
④南回归线至赤道之间地区
③北回归线至赤道之间地区
达到全年最小
达到全年最大
90 ° N 23°26′ N 0° 23°26 ′ S 90° S
90 ° N 23°26′ N 0° 23°26 ′ S 90° S
P
达到全年最大
达到全年最小
P
⑤赤道地区
达到全年最小
(1次,冬至日)
达到全年最小
(1次,夏至日)
90 ° N 23°26′ N 0° 23°26 ′ S 90° S
P
达到全年最大
(2次,二分日)
五、四季更替和五带划分
1.四季更替
由于昼夜长短和正午太阳高度的时空变化,太阳辐射在一年中呈现有规律的变化,形成四季。
天文四季:夏季就是一年内白昼最长正午太阳高度最高的季节;冬季就是一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节春季和秋季是冬、夏季节的过渡季节。
气候四季:北温带的
许多国家在气候统计上
把3、4、5三个月划分
为春季, 依次每三月划
分为夏、秋、冬季。南
半球与北半球季节正好
相反。
教辅P24
关于夏至或冬至对称的节气
北半球同一地点昼夜长短相同,正午太阳高度相同,日出日落方位相同,如小暑与芒种、立夏与立秋、小雪与大寒、寒露与惊蛰等。
关于春分或秋分对称的节气
北半球同一地点昼夜长短相反,日出日落方位不同,如惊蛰与清明、立春与立夏、处暑与霜降等。
四季与二十四节气图(课本P13)
五带的划分
四、五带的划分
天文特征
气候特征
教辅P24
太阳的周日视运动(以地球为参照物观察太阳在一天中的运动)
地平面
S
N
E
W
画出太阳直射点为20°N和赤道时,泉州和20°S的太阳视运动轨迹图
画图步骤:
画地平圈,标东西南北。(以观测者为中心,视线范围为半径)
画天空(半圆)及天顶
画地轴平行线(与地轴间的距离可忽略)
算当地正午太阳高度,找出正午太阳在天空的位置
找出正午太阳的地轴对称点
以12时和0时的连线为直径画圆和地平圈产生两个交点(两交点的连线必须与东西方向平行),这两个交点分别为日出、日落位置,以南北方向轴对称
日出、日落太阳方向判断
直射北半球:东北升、西北落
直射赤道:正东升、正西落
直射南半球:东南升、西南落
N
北
南
西
东
北
南
西
东
晨线
太阳方向只与直射点位置有关,所在地点位于南北半球无关
N
北
南
西
东
北
南
西
东
昏线
东
夏至
日出
日落
有极昼现象的地区:
北半球极昼区:北升北落
南半球极昼区:南升南落
纬度越高,越偏北
纬度越高,越偏南
轨迹形成
正午
角度:h=90°-纬度差
方向:找直射点与所在点的正南或正北关系
北
南
西
东
北
南
西
东
N
北
南
西
东
A
A点:6.22 vs 5.22 都直射北半球 但6.22太阳更偏北
直射点越接近北回归线,各地日出/日落越偏北
直射点越接近南回归线,各地日出/日落越偏南
北
南
东
西
日出
日落
正午
【北纬40°地区二分二至日出日落大致时间】
【北纬40°地区二分二至日出日落大致时间】
【北纬40°地区二分二至日出日落大致时间】
太阳周日视运动
全球日出正东,日落正西
南北半球非极昼区
日出东北,日落西北
南北半球非极昼区
日出东南,日落西南
春分 3•21
夏至 6•22
秋分 9•23
冬至 12•22
春分 3•21
全球日出正东,日落正西
全球日出正东,日落正西
注意:北极极昼区 正北升 正北落;南极极昼区 正南升 正南落。
赤道:太阳运行路线垂直于地平面。
热带地区周日视运动路线及物体影子的变化特征是怎么样的?
出现极昼的地区(除极点)
一天内太阳不落,但有升有降,正午太阳高度最大,0时(24时)太阳高度最小,因此若位于北半球,太阳升降方位均为正北; 若位于南半球,太阳升降方位均为正南。
极昼期间极点上一天太阳高度基本不变。
南极点
(沿纬线自东向西水平移动)
(即逆时针方向移动)
北极点
(沿纬线自东向西水平移动)
(即顺时针方向移动)
【校本P22】太阳直射点的确定方法:
【校本P23】4.正午太阳高度的应用
(1)确定地方时
当某地太阳高度达一天中最大值时,
就是一天的正午时刻,
此时当地的地方时是12时。
(2)判断所在地区的纬度
当太阳直射点位置一定时,如果已知当地的正午太阳高度,就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度,正午太阳高度就相差多少度”的规律,求出当地的地理纬度。
如果此时太阳直射北半球
请推算四条线代表的纬度
月球是地球的天然卫星,通称月亮。由于月球的自转周期和公转周期一样,月球始终固定的半面朝向地球。随着月球在公转轨道中的位置变换,我们看到的月亮的形状——月相也不同。月相呈周期性变化。
月相是怎样形成的?
①月球本身不发光且不透明,直接被太阳照射的部分月球能反射太阳光。
②太阳、地球、月球三者的相对位置在有规律地变动。
“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”,这里的圆缺就是指“月相变化”,月相就是在地球上所看到的月球被日光照亮部分的不同形象。
问题探究:人类是否需要人造月亮
课本P15
月相变化规律:
新月(朔)→蛾眉月→上弦月→凸月→满月(望)→凸月→下弦月→蛾眉月→新月(朔)。
月相由朔到下一次朔所经历的时间间隔,即月相变化的周期,叫作朔望月。
【资料分析】
1.为什么农历上半月和下半月月亮凸出的方向不同?
探究:月相变化的规律
月相 同太阳出没的时间比较 月出时间 中天 月落时间 亮面朝向
新月
上弦月
满月
下弦月
同升同落
早升先落
此起彼落
清晨
半夜
黄昏
正午
清晨
半夜
黄昏
正午
清晨
亮面朝西
月面朝东
亮面全部对着地球
迟升后落
正午
黄昏
半夜
巧记月相
上上上西西
下下下东东
释义:
上弦月出现在农历月的上半月的上半夜,月亮面朝西,位于西半天空;
下弦月出现在农历月的下半月的下半夜,月亮面朝东,位于东半天空。
1999年2月4日俄罗斯“进步M-40”货运飞船携带了一面反射镜进入太空,进行人造月亮试验。这个人造月亮直径达25米,总质量不到4千克。按照设计,反射的光束将以直径5-7千米的范围扫过所经过的区域;夜色中,反射光的亮度10倍于月亮,足以让人读书看报。然而,由于反射镜在太空中打开时出现故障,这次人造月亮试验以失败告终。
人造月亮的试验
1.为什么人造月亮的亮度远比月亮强?
(1)人造月亮表面光滑,反射强度大,而月亮表面粗糙,反射强度小;
(2)人造月亮所处位置离地球表面更近。
(3)人造月亮可人为调控反射角度,获得最佳反射强度,而月球的反射不受人类控制。
2.扩大人造月亮照亮地表范围的可能性有多大?
随着科技发展,航空航天以及宇宙空间探索技术的进步,其可能性越来越大。
3.为什么纬度较高地区的居民更希望有人造月亮?
①【主要】纬度较高区冬半年昼短夜长,极地地区还会出现极夜现象,人造月亮可缓解漫漫长夜对人类活动的不利影响;
②【次要】可增加高纬区的太阳辐射,对其环境可能带来一些好处。
课本P16
月亮朦胧的光亮似乎对地球上的人类和生物活动不构成干扰,人造月亮的亮度远超月亮,几乎从提出人造月亮的想法开始,科学家反对的声音就从未停止。例如,生物学家担心它会改变地球某些区域的生物模式,天文学者则认为它可能会影响天文观测,学者更担心它对所经地区人们身体和生活的影响。
人造月亮的弊:
人造月亮的利:
1.延长农作物光照时间,提高农作物产量。
2.有效提高太阳能发电站的发电量。
3.有人造月亮的光源,街道可能不再需要安装路灯,节省电费开支。
1.可能改变地球某些区域的生物模式。
2.影响天文观测。
3.可能会对所经地区人们身体和生活产生影响。
4.成本高。 5.产生光污染。 6.加剧气候变暖等。
权衡人造月亮的有利和不利影响,就“人类是否需要人造月亮”这一课题,提出自己的看法,给出充足理由。
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