地球公转的地理意义
A. 地球自转、公转产生的地理意义
一个天体绕着另一个天体转动叫做公转
像地球的自转具有其独特规律性一样,地球的公转也有其自身的规律。
地球绕太阳公转一周所需要的时间,是365天6小时9分10秒,统称为一年,
四季的形成是因为地球绕太阳公转的结果。地球一直不断自西向东自转,与此同时又绕太阳公转。而地球公转的轨道又是一个椭圆的形状,太阳始终位于一个焦点上。地球在不断公转的过程中,地轴与公转轨道始终会保持66°34′的交角,即地球始终是斜着身子绕太阳公转。因为地球公转的原因,致使太阳直射点在地球表面发生变化。
因为有了四季,万物才能维持生态平衡
B. 地球的自转和公转有什么地理意义
地球自转的地理意义
一、 昼夜更替
1.产生原因:
(1)地球是一个不发光,不透亮的球体
(2)在同一时间里,太阳只能照亮半个地球
2.昼夜半球的分界线——晨昏线
(1)昼半球:太阳高度大于0°
(2)夜半球:太阳高度小宇0°
(3)晨昏线上:太阳高度等于0°
3.晨昏线与经线和纬线
(1)根据晨昏线与纬线相交判断问题
①晨昏线通过南北极可判断这一天为3月21日或9月23日前后
②晨昏线与南北极相切,北极圈内为昼,可判断这一天为6月22日前后,北半球为夏至日,北半球为夏季,南半球为冬季
③晨昏线与南北极相切,北极圈内为夜,可判断这一天为12月22日前后,北半球为冬至日,北半球为冬季,南半球为夏季
二、地方时
1.概念
因为经度而不同的时刻叫做地方时
三、沿地表水平运动的物体的偏移
1.原因:地球自转产生的地转偏向力
2.规律:地表沿水平运动的物体,北半球向右偏,南半球向左偏,赤道上不偏,
纬度越高,偏转越大
3.对河流的影响
(1)北半球,右岸冲刷,左岸淤积
(2)南半球,左岸冲刷,右岸淤积
地球公转的地理意义
一、正午太阳高度的变化
1.随纬度变化
(1)夏至日:由北回归线向南、北两侧递减
(2)东至日:由南回归线向南、北两侧递减
(3)春、秋分日:由赤道向南、北两侧递减
2.随季节变化
(1)北回归线及以北地区:夏至日太阳高度最大,冬至日最小
(2)南回归线及以南地区:冬至日太阳高度最大,夏至日最小
(3)南北回归线之间地区:当太阳直射时,太阳高度最大,为90°,太阳每年直射两次
二、昼夜长短的变化
1.夏半年(春分至秋分)
太阳直射北半球,北半球昼长夜短,纬度越高,昼越长、夜越短
夏至日:太阳直射北回归线,北半球各纬度昼最长夜最短,北极圈内出现极昼现象
2.冬半年(秋分至次年春分)
太阳直射南半球,北半球昼短夜长,纬度越高,昼越短、夜越长
冬至日:太阳直射南回归线,北半球各纬度昼最短夜最长,北极圈内出现极夜现象
3.春、秋分日
太阳直射赤道,全球昼夜等长
三、四季的划分
1.天文四季
依据:昼夜长短和正午太阳高度的变化
(1)夏季:一年内白昼最长,太阳高度最高的季节
(2)冬季:一年内白昼最短,太阳高度最低的季节
(3)春、秋:冬、夏两季的过度季节
2.气候四季
北半球:春季:3、4、5月 夏季:6、7、8月
秋季:9、10、11月 冬季:12、1、2月
四、五带的划分
1.依据:太阳辐射量从低纬向高纬递减的规律
2.划分:
(1)热带:南、北回归线之间
(2)南、北温带:回归线到极圈之间
(3)南、北寒带:极圈到极点之间
C. 地球公转的地理意义
地球公转的特性
像地球的自转具有其独特规律性一样,地球的公转也有其自身的规律。这些规律从地球轨道、地球轨道面和黄赤交角、地球公转的周期和地球公转速度等几个方面表现出来。
1.地球公转轨道和方向
地球在公转过程中,所经过的路线上的每一点,都在同一个平面上,而且构成一个封闭曲线。这种地球在公转过程中所走的封闭曲线,叫做地球轨道。如果我们把地球看成为一个质点的话,那么地球轨道实际上是指地心的公转轨道。
严格地说,地球公转的中位位置不是太阳中心,而是地球和太阳的公共质量中心,不仅地球在绕该公共质量中心在转动,而且太阳也在绕该点在转动。但是,太阳是太阳系的中心天体,地球只不过是太阳系中一颗普通的行星。太阳的质量是地球质量的33万倍,日地的公共质量中心离太阳中心仅450千米。这个距离与约为70万千米的太阳半径相比,实在是微不足道的,与日地1.5亿千米的距离相比,就更小了。所以把地球公转看成是地球绕太阳(中心)的运动,与实际情况是十分接近的。
地球轨道的形状是一个接近正圆的椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。椭圆有半长轴、半短轴和半焦距等要素,分别用a、b、c表示,其中a又是短轴两端对于焦点(F1、F2)的距离。
半焦距与半长轴和平短轴之间存在着这样的关系:
即 c2=a2-b2
半焦距c与半长轴a的比值c/a,是椭圆的偏心率,用e表示,即e=c/a,
偏心率是椭圆形状的一种定量表示,e的数值大于0而小于1。椭圆越接近于圆形,则e的数值就越小,即接近于0;反之,椭圆越扁,e的数值就越大。经过测定,地球轨道的半长轴a为149600000千米,半短轴b为149580000千米。根据这个数据计算出地球轨道的偏心率为:
可见,地球轨道非常接近于圆形。
由于地球轨道是椭圆形的,随着地球的绕日公转,日地之间的距离就不断变化。地球轨道上距太阳最近的一点,即椭圆轨道的长轴距太阳较近的一端,称为近日点。在近代,地球过近日点的日期大约在每年一月初。此时地球距太阳约为147100000千米,通常称为近日距。地球轨道上距太阳最远的一点,即椭圆轨道的长轴距太阳较远的一端,称为远日点。在近代,地球过远日点的日期大约在每年的7月初。此时地球距太阳约为152100000千米,通常称为远日距。近日距和远日距二者的平均值为149600000千米,这就是日地平均距离,即1个天文单位。
根据椭圆周长的计算公式:
L=2πα(1-0.25×e2)
计算出地球轨道的全长是940000000千米。
地球的公转方向与自转方向一致,从黄北极看,是按逆时针方向公转的,即自西向东。这与太阳系内其它行星及多数卫星的公转方向是一致的(如图3-17)。
2.太阳周年视运动
地球公转是从太阳的周年视运动中发现的。为了说明太阳的周年视运动,我们首先用一个动点与一个定点的关系来进行分析。
假如,动点A在绕定点B做圆周运动,方向如图3-18。则在定点B看上去,A点的轨迹是一个圆形,A点的运动方向是逆时针的。这种情况,与从动点A看定点B的运动特征是完全相同的,B点的运动轨迹也是圆形的,运动方向也是逆时针的。但是,A绕B的运动是一种真运动,而B绕A的运动则是一种视运动,它是A绕B运动的一种直观反映。
地球的绕日公转和在地球上的观测者见到的太阳视运动的特点与上述情况相同。如图3-19,尽管实际情况是地球绕日公转,但是作为地球上的观测者,只能感到太阳相对于星空的运动,这种运动的轨迹平面与地球轨道平面是重合的,方向、速度和周期都与地球的相同。太阳相对星空的运动,是一种视运动,称为太阳周年视运动。太阳周年视运动实际上是地球公转在天球上的反映。
3.地球轨道面和黄赤交角
如前所述,地球在其公转轨道上的每一点都在相同的平面上,这个平面就是地球轨道面。地球轨道面在天球上表现为黄道面,同太阳周年视运动路线所在的平面在同一个平面上。
地球的自转和公转是同时进行的,在天球上,自转表现为天轴和天赤道,公转表现为黄轴和黄道。天赤道在一个平面上,黄道在另外一个平面上,这两个同心的大圆所在的平面构成一个23°26′的夹角,这个夹角叫做黄赤交角(如图3-20)。
黄赤交角的存在,实际上意味着,地球在绕太阳公转过程中,自转轴对地球轨道面是倾斜的。由于地轴与天赤道平面是垂直的,地轴与地球轨道面交角应是90°——23°26′,即66°34′。地球无论公转到什么位置,这个倾角是保持不变的。
在地球公转的过程中,地轴的空间指向在相当长的时期内是没有明显改变的。目前北极指向小熊星座α星,即北极星附近,这
就是天北极的位置。也就是说,地球在公转过程中地轴是平行地移动的,所以无论地球公转到什么位置,地轴与地球轨道面的夹角是不变的,黄赤交角是不变的。
黄赤交角的存在,也表明黄极与天极的偏离,即黄北极(或黄南极)与天北极(或天南极)在天球上偏离23°26′。
我们所见到的地球仪,自转轴多数呈倾斜状态,它与桌面(代表地球轨道面)呈66°34′的倾斜角度,而地球仪的赤道面与桌面呈23°26′的交角,这就是黄赤交角的直观体现。
4.地球公转周期及岁差
地球绕太阳公转一周所需要的时间,就是地球公转周期。笼统地说,地球公转周期是一“年”。因为太阳周年视运动的周期与地球公转周期是相同的,所以地球公转的周期可以用太阳周年视运动来测得。地球上的观测者,观测到太阳在黄道上连续经过某一点的时间间隔,就是一“年”。由于所选取的参考点不同,则“年”的长度也不同。常用的周期单位有恒星年、回归年和近点年。
地球公转的恒星周期就是恒星年。这个周期单位是以恒星为参考点而得到的。在一个恒星年期间,从太阳中心上看,地球中心从以恒星为背景的某一点出发,环绕太阳运行一周,然后回到天空中的同一点;从地球中心上看,太阳中心从黄道上某点出发,这一点相对于恒星是固定的,运行一周,然后回到黄道上的同一点。因此,从地心天球的角度来讲,一个恒星年的长度就是视太阳中心,在黄道上,连续两次通过同一恒星的时间间隔。
恒星年是以恒定不动的恒星为参考点而得到的,所以,它是地球公转360°的时间,是地球公转的真正周期。用日的单位表示,其长度为365.2564日,即365日6小时9分10秒。
地球公转的春分点周期就是回归年。这种周期单位是以春分点为参考点得到的。在一个回归年期间,从太阳中心上看,地球中心连续两次过春分点;从地球中心上看,太阳中心连续两次过春分点。从地心天球的角度来讲,一个回归年的长度就是视太阳中心在黄道上,连续两次通过春分点的时间间隔。
春分点是黄道和天赤道的一个交点,它在黄道上的位置不是固定不变的,每年西移50〃.29,也就是说春分点在以“年”为单位的时间里,是个动点,移动的方向是自东向西的,即顺时针方向。而视太阳在黄道上的运行方向是自西向东的,即逆时针的。这两个方向是相反的,所以,视太阳中心连续两次春分点所走的角度不足360°,而是360°—50〃.29即359°59′9〃.71,这就是在一个回归年期间地球公转的角度。因此,回归年不是地球公转的真正周期,只表示地球公转了359°59′9〃.71的角度所需要的时间,用日的单位表示,其长度为365.2422日,即365日5小时48分46秒。
地球公转的近日点周期就是近点年。这种周期单位是以地球轨道的近日点为参考点而得到的。在一个近点年期间,地球中心(或视太阳中心)连续两次过地球轨道的近日点。由于近日点是一个动点,它在黄道上的移动方向是自西向东的,即与地球公转方向(或太阳周年视运动的方向)相同,移动的量为每年11〃,所以,近点年也不是地球公转的真正周期,一个近点年地球公转的角度为360°+11〃,即360°0′11〃,用日的单位来表示,其长度365.2596日,即365日6小时13分53秒。
只有恒星年才是地球公转的真正周期。在下面章节中,我们将学习到回归年是地球寒暑变化周期,即四季变化的周期,它与人类的生活生产关系极为密切。回归年略短于恒星年,每年短20分24秒,在天文学上称为岁差。
为什么春分点每年西移50〃.29而造成岁差现象呢?这是地轴进动的结果。
地轴的进动同地球的自转、地球的形状、黄赤交角的存在以及月球绕地球公转轨道的特征,有着密切的联系。
地轴的进动类似于陀螺的旋转轴环绕铅垂线的摆动。当急转的陀螺倾斜时,旋转轴就绕着与地面垂直的轴线,画圆锥面,陀螺轴发生缓慢的晃动。这是因为地球引力有使它倾倒的趋势,而陀螺本身旋转运动的惯性作用,又使它维持不倒,于是便在引力作用下发生缓慢的晃动。这就是陀螺的进动。
地球的自转,就好像是一个不停地旋转着的庞大无比的大“陀螺”,由于惯性作用,地球始终在不停地自转着。地球自身的形状类似于一个椭球体,赤道部分是凸出的,即有一个赤道隆起带。同时,由于黄赤交角的存在,太阳中心与地球中心的连线,不是经常通过赤道隆起带的。所以,太阳对地球的吸引力,尤其是对于赤道隆起带的吸引力,是不平衡的。另外,月球绕地球公转的轨道平面,与黄道面和天赤道面都不重合,与黄道面呈5°9′的夹角,也就是说,地球中心与月球中心的连线,也不是经常通过赤道隆起带。所以,月球对地球的吸引力,尤其是对赤道隆起带的吸引力,也是不平衡的。据万有引力定律,F1>F2。
日月的这种不平衡吸引力,力图使赤道面与地球轨道面相重合,达到平衡状态。但是,地球自转的惯性作用,使其维持这种倾斜状态。于是,地球就在月球和太阳的不平衡的吸引力共同作用下产生了摆动,这种摆动表现为地轴以黄轴为轴做周期性的圆锥运动,圆锥的半径为23°26′,即等于黄赤交角。地轴的这种运动, 称为地轴进动。地轴进动方向为自东向西,即同地球自转和公转方向相反,而陀螺的进动方向与自转方向是一致的。
这是因为陀螺有“倾倒”的趋势,而地轴有“直立”的趋势。
地轴进动的速度非常缓慢,每年进动50〃.29,进动的周期是25800年。
由于地轴的进动,造成地球赤道面在空间的倾斜方向发生了改变,引起天赤道相应的变化,致使天赤道与黄道的交点——春分点和秋分点,在黄道上相应地移动。移动的方向是自东向西的,即与地球公转方向相反,每年移动的角度为50〃.29。因此,年的长度,以春分点为参考点周期单位要比以恒定不动的恒星为参考点的周期单位略短,这就是产生岁差的原因。
由于地轴的进动,造成地球的南北两极的空间指向发生改变,使天极以25800年为周期绕黄极运动。所以,天北极和天南极在天球上的位置也是在缓慢地移动着。如图3-24,北极星在公元前3000年曾是天龙座α星,目前的北极星在小熊座α星附近,到了公元7000年,移到仙王座α星附近,到公元14000年,织女星将成为北极星。
由于地轴进动造成天极和春分点在天球上的移动,以其为依据而建立起来的天球坐标系也必然相应地变化。对赤道坐标系来说,恒星的赤经和赤纬要发生变化,对黄道坐标系来说,恒星的黄经要发生改变。但是,地轴的进动不改变黄赤交角,即地轴在进动时,地轴与地球轨道面的夹角始终是66°34′。
在这里还要说明一下,由于地轴进动而造成的天极、春分点的移动角度相对来讲是很微小的,在较长的时间里不会有很大的移动。所以,我们仍然可以说天极和春分点在天球上的位置不变,恒星的赤经、赤纬和黄经也可以粗略地认为是不变的,以此为依据而建立的星表、星图仍是可以长期使用的。
5.地球公转速度
地球公转是一种周期性的圆周运动,因此,地球公转速度包含着角速度和线速度两个方面。如果我们采用恒星年作地球公转周期的话,那么地球公转的平均角速度就是每年360°,也就是经过365.2564日地球公转360°,即每日约0°.986,亦即每日约59′8〃。地球轨道总长度是940000000千米,因此,地球公转的平均线速度就是每年9.4亿千米,也就是经过365.2564日地球公转了9.4亿千米,即每秒钟29.7千米,约每秒30千米。
依据开普勒行星运动第二定律可知,地球公转速度与日地距离有关。地球公转的角速度和线速度都不是固定的值,随着日地距离的变化而改变。地球在过近日点时,公转的速度快,角速度和线速度都超过它们的平均值,角速度为1°1′11〃/日,线速度为30.3千米/秒;地球在过远日点时,公转的速度慢,角速度和线速度都低于它们的平均值,角速度为57′11〃/日,线速度为29.3千米/秒。地球于每年1月初经过近日点,7月初经过远日点,因此,从1月初到当年7月初,地球与太阳的距离逐渐加大,地球公转速度逐渐减慢;从7月初到来年1月初,地球与太阳的距离逐渐缩小,地球公转速度逐渐加快。
我们知道,春分点和秋分点对黄道是等分的,如果地球公转速度是均匀的,则视太阳由春分点运行到秋分点所需要的时间,应该与视太阳由秋分点运行到春分点所需要的时间是等长的,各为全年的一半。但是,地球公转速度是不均匀的,则走过相等距离的时间必然是不等长的。视太阳由春分点经过夏至点到秋分点,地球公转速度较慢,需要186天多,长于全年的一半,此时是北半球的夏半年和南半球的冬半年;视太阳由秋分点经过冬至点到春分点,地球公转速度较快,需要179天,短于全年的一半,此时是北半球的冬半年和南半球的夏半年。由此可见,地球公转速度的变化,是造成地球上四季不等长的根本原因。
D. 简述地球公转的地理意义
地球公转是产生春夏秋冬四季的原因。在北半球夏季时,北极圈及其以北会有及昼现象,北半球昼长夜短。南极及其以南会有及夜现象产生,南半球昼短夜长。南半球同理。并且会产生黄道平面,形成黄赤交角。
E. 地球公转的地理意义 四个
1.
正午太阳高度的变化:
太阳高度是决定地球表面获得太阳热能数量的最重要的因素。
太阳高度角是指某地太阳光线与该地作垂直于地心的地表切线的夹角。
2.
昼夜长短变化:
纬度愈高处变化愈大。
南极和北极出现出现在极昼和极夜现象。
3.
.四季更替:
由于黄赤交角的存在,太阳直射点在纬度上的周年变化,使地球上的正午太阳高度与昼夜长短产生了季节变化,从而形成四季更替。
4.
五带的划分:
人们根据各地获得太阳热量的多少,把地球表面划分为五带:热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带
F. 地球公转的地理意义有哪些
地球公转的地理意义
正午太阳高度的变化;
昼夜长短的变化;
四季的形成;
五带的形成.
(1)引起正午太阳高度的变化 ①太阳光线对于地平面的交角,叫做太阳高度角,简称太阳高度(用 H 表示) .同一时刻正午太阳高度由直 射点向南北两侧递减.因此,太阳直射点的位置决定着一个地方的正午太阳高度的大小.在太阳直射点上,太阳 高度为 90°,在晨昏线上,太阳高度是 0°.②正午太阳高度变化的原因:由于黄赤交角的存在,太阳直射点的南北移动,引起正午太阳高度的变化.③正午太阳高度的纬度变化规律:正午太阳高度就是一日内最大的太阳高度,它的大小随纬度不同和季节变化而有规律地变化.例:极昼的南北极为何冰雪不融呢?(太阳高度角小,冰雪反射率大,冰层厚海拔高.) (2)昼夜长短随纬度和季节变化 地球昼半球和夜半球的分界线叫晨昏线(圈) .晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧.由于黄赤交角的 存在,除二分日时晨昏线通过两极并平分所有纬线圈外,其它时间,每一纬线圈都被分割成不等长的昼弧和夜弧 两部分(赤道除外) .地球自转一周,如果所经历的昼弧长,则白天长;夜弧长,则白昼短.昼夜长短随纬度和 季节变化的规律见下表:(3)四季更替 ①从天文四季:夏季就是一年中白昼最长、正午太阳高度最高的季节.以 24 节气中的立春、立夏、立秋、立冬为起点.地 球在公转轨道上的运行会产生天气和季节的有规律变化,传统农业中农民依此进行农业生产,有如:“谷雨前后 种瓜点豆”的谚语.黄赤交角是影响天文四季的直接原因.这是因为:正午太阳高度随纬度分布是:低纬大而高纬小,春秋二分,从赤道向两极递减;夏至日,从北回归线向南北两侧递减;冬至日,从南回归 线向南北两侧递减.随季节变化是:北回归线以北,夏至日前后正午太阳高度达最大值,冬至日前后达最小值.南回归线以南则相反.南北回归线之间地带,太阳每年直射两次.②气候四季包含的月份.春(3、4、5 月) 、夏(6、7、8 月) 、秋(9、10、11 月) 、冬(12、1、2 月) ③西方四季:春分、夏至、秋分、冬至为起点.比我国天文四季晚一个半月.(4)五带划分:以地表获得太阳热量的多少来划分热带、温带、寒带.热带:南北回归线之间有太阳直射机会,接受太阳辐射最多.温带:回归线与极圈之间,受热适中,四季明显.寒带:极圈与极点之间,太阳高度角低,有极昼、极夜现象
G. 公转带来的地理意义
1、地球公转意义:昼夜长短的变化;由于太阳直射点的不断移动,太阳直射地表的位置也不同,产生四季和五带:即热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带。
2、地球公转,是指地球按一定轨道围绕太阳转动(The Earth revolution around sun)。像地球的自转具有其独特规律性一样,由于太阳引力场以及自转的作用,而导致的地球公转,也有其自身的规律。
3、地球的公转遵从地球轨道、地球轨道面、黄赤交角、地球公转的周期、地球公转速度和地球公转的效应等规律。地球公转的时间是一年。在地球公转的过程中存在两个明显周期,分别为回归年和恒星年,回归年与恒星年的时间不一样。两者一年的时间差称为岁差。
H. 地球的自转和公转的地理意义!!
自转意义:1产生昼夜更替;
2产生不同的地方时;
3使水平运动物体方向产生专偏转;
4使地属球形成一个椭球体。
地球公转和自转共同作用下产生的地理意义:
1正午太阳高度的变化;
2昼夜长短的变化;
3季节更替;
4五带的形成。
I. 地球的自转及公转的地理意义
(1)地球自传产生了昼夜更替现象。向着太阳的半球,是白天,背着太阳的半球,是黑夜。
(2)由于地球自转,地球上不同经度的地方,有不同的地方时;经度每隔15度,地方时相差一小时。
(3)物体水平运动的方向产生偏向。在北半球向右偏,在南半球向左偏。
(4)对地球形状的影响。地球自转所产生的惯性离心力,使得地球由两级向赤道逐渐膨胀,成为目前略扁的旋转椭球体。
为什么地球上会有四季交替变化现象呢?
四季的形成是因为地球绕太阳公转的结果。地球一直不断自西向东自转,与此同时又绕太阳公转。而地球公转的轨道又是一个椭圆的形状,太阳始终位于一个焦点上。地球在不断公转的过程中,地轴与公转轨道始终会保持66°34′的交角,即地球始终是斜着身子绕太阳公转。因为地球公转的原因,致使太阳直射点在地球表面发生变化。
到了每年6月22日前后,地球就是位于远日点。太阳会直射北回归线,这一天就是北半球的夏至日。与此同时北半球得到的热量最高,白昼最长,而且气候也炎热,属于北半球的夏季,但南半球正处于寒冷的冬季。
此后因为继续在公转轨道上不停运行,太阳的直射点便会南移。到了9月23日左右,太阳就会直射赤道,这一天就是北半球的秋分日。现在南半球以及北半球得到的太阳热量都相等,昼夜平分,北半球是秋季,南半球是春季。
地球继续不断运转,到12月22日左右,地球开始位于近日点,太阳便直射南回归线。这一天就是北半球的冬至日。而此时北半球得到的热量为最少,且白昼时间最短,气候也相当寒冷,是北半球的冬季。南半球刚好是夏季。
太阳直射点北返以后,在3月21日左右,太阳再次直接射向赤道,这一天就是北半球的春分日。这个时候,是北半球的春季,而南半球却是秋季。地球像这样以一年为周期绕太阳不停运转,从而产生了四季的更替。
J. 地球公转有哪些地理意义
自传才有黑夜和白天,公转才有春夏秋冬