4.地球的運(yùn)動(dòng)。
（1）地球運(yùn)動(dòng)概況。
1）自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。①地球自轉(zhuǎn)的方向，是沿緯線自西向東的運(yùn)轉(zhuǎn)。從北極上空看，地球自轉(zhuǎn)是逆時(shí)針方向;從南極上空看，地球自轉(zhuǎn)是順時(shí)針方向。②地球自轉(zhuǎn)的周期，指地球自轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間間隔。由于所選的參照點(diǎn)不同，地球自轉(zhuǎn)的周期也不同。恒星日:地球自轉(zhuǎn)一周360，所需的時(shí)間是23小時(shí)56分4秒，為一個(gè)恒星日。即天空中某一顆恒星連續(xù)兩次經(jīng)過某地上中天的時(shí)間間隔。太陽日:一天24小時(shí)，地球自轉(zhuǎn)36059所用的時(shí)間，是太陽連續(xù)兩次經(jīng)過某地上中天的時(shí)間間隔。
表9-3是恒星日與太陽日的比較。
表9-3 恒星日與太陽日的比較
項(xiàng)目 恒星日 太陽日
參照物 除太陽外的天空中的某一顆恒星 太陽
自轉(zhuǎn)角度 360 36059
時(shí)間間隔 23小時(shí)56分4秒 24小時(shí)
反映周期 地球自轉(zhuǎn)的真正周期 晝夜交替的周期
③地球自轉(zhuǎn)的速度。角速度:地球上的一點(diǎn)，圍繞地軸在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度。除地球的南北兩極點(diǎn)無角速度外，地球表面上的任何一點(diǎn)的自轉(zhuǎn)角速度都相同，大約每小時(shí)轉(zhuǎn)15，每當(dāng)分鐘轉(zhuǎn)過1。線速度:地表上的某一點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)移過的弧長(zhǎng)（距離）。赤道緯線圈最長(zhǎng)，自轉(zhuǎn)線速度最快（1 670千米/小時(shí)），到南北緯60，自轉(zhuǎn)線速度縮小為赤道處的一半。到南、北極點(diǎn)自轉(zhuǎn)線速度為零。
2）公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。①地球公轉(zhuǎn)的方向:地球公轉(zhuǎn)是自西向東的逆時(shí)針運(yùn)行。②地球公轉(zhuǎn)的軌道:地球繞日公轉(zhuǎn)的軌道是橢圓，太陽位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。地球在橢圓軌道上離太陽最近的點(diǎn)，叫近日點(diǎn);離太陽最遠(yuǎn)的點(diǎn)，叫遠(yuǎn)日點(diǎn)。日地平均距離為1.5億千米。③地球公轉(zhuǎn)的周期:地球沿公轉(zhuǎn)軌道運(yùn)行一周的時(shí)間為一個(gè)回歸年，時(shí)間為365日5日48分46秒。④地球公轉(zhuǎn)的速度。角速度:地球在公轉(zhuǎn)軌道上大約每日東進(jìn)1。線速度:地球公轉(zhuǎn)的線速度平均30千米/秒。每年的一月初，地球運(yùn)行到近日點(diǎn)，公轉(zhuǎn)的角速度和線速度較快;每年的七月初，地球運(yùn)行到遠(yuǎn)日點(diǎn)，公轉(zhuǎn)的角速度和線速度較慢。
（2）地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的關(guān)系。
1）黃赤交角:地球公轉(zhuǎn)軌道面（即黃道平面）同赤道平面的交角。黃赤交角的現(xiàn)在值為2326。
2）黃赤交角的影響:決定了在地球表面太陽直射點(diǎn)的南、北界線。太陽直射點(diǎn)的最北界線是2326N，即北回歸線;最南界線是2326S，即南回歸線。一年中，太陽直射點(diǎn)在南、北回歸線之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。每年的3月21日和9月23日前后，太陽直射赤道;6月22日前后，太陽直射北回歸線;12月22日前后，太陽直射南回歸線。
（3）地球運(yùn)動(dòng)的地理意義。
1）產(chǎn)生晝夜更替的現(xiàn)象:地球自轉(zhuǎn)時(shí)，被太陽照亮的半球叫晝半球，背著太陽的半球叫夜半球。晝半球和夜半球的分界線（圈），稱為晨昏線（圈）。由于地球不停地自轉(zhuǎn)，晝夜也就不斷地交替。晝夜交替的周期為24小時(shí)。晨昏線的特點(diǎn):與太陽光線始終垂直;始終平分赤道。晨昏線（圈）的判讀:順著地球自轉(zhuǎn)方向，由夜半球進(jìn)入晝半球的分界線為晨線，對(duì)面的直線為昏線，順著地球自轉(zhuǎn)方向，由晝半球進(jìn)入夜半球的分界線為昏線，對(duì)面的直線為晨線。二分日時(shí)，晨昏線與地軸重合，全球各緯度的地區(qū)晝夜等長(zhǎng);二至日時(shí)，晨昏線與極圈相切。
2）產(chǎn)生東、西方向上的時(shí)間差。①地方時(shí)。由于地球自西向東的自轉(zhuǎn)，在同緯度的地區(qū)，相對(duì)位置偏東的地點(diǎn)，要比位置偏西的地點(diǎn)先看到日出，時(shí)刻就要早。因此，就會(huì)產(chǎn)生因經(jīng)度不同而出現(xiàn)不同的時(shí)刻，稱為地方時(shí)。經(jīng)度每隔15，地方時(shí)相差1小時(shí)，經(jīng)度相差1，地方時(shí)相差4分鐘。同一條經(jīng)線上的各地，地方時(shí)相同。地方時(shí)的判讀:將晝半球等分的經(jīng)線，其地方時(shí)為正午12點(diǎn);與其相對(duì)的經(jīng)線，地方時(shí)為0（或24）點(diǎn)。在赤道上，與晨線相交的經(jīng)線其地方時(shí)為6點(diǎn)，與其相對(duì)的經(jīng)線（昏線）的地方時(shí)為18點(diǎn)。赤道上日出時(shí)刻是6點(diǎn)、日落時(shí)刻是18點(diǎn)。其他緯度地區(qū)，與晨線相交的經(jīng)線的地方時(shí)為日出時(shí)刻，與昏線相交的經(jīng)線的地方時(shí)為日落時(shí)刻。②時(shí)區(qū)和區(qū)時(shí)。時(shí)區(qū):全球按經(jīng)度分成24個(gè)時(shí)區(qū)，每個(gè)時(shí)區(qū)跨經(jīng)度15。以本初子午線為基準(zhǔn)，將東西經(jīng)度各為7.5度的范圍作為零時(shí)區(qū)（也叫中時(shí)區(qū)），然后每隔15為一個(gè)時(shí)區(qū)。零時(shí)區(qū)以東的時(shí)區(qū)為東時(shí)區(qū)，分為東一區(qū)---東十一區(qū);零時(shí)區(qū)以西的時(shí)區(qū)為西時(shí)區(qū)，分為西十一區(qū)。東十二區(qū)和西十二區(qū)各占7.5個(gè)經(jīng)度，即各為半個(gè)時(shí)區(qū)，故將兩者合為一個(gè)完整的時(shí)區(qū)，稱為東西十二區(qū)。全球共分為24個(gè)時(shí)區(qū)。因地球自西向東自轉(zhuǎn)，從零時(shí)區(qū)向東，每增加一個(gè)時(shí)區(qū)，時(shí)間增加一小時(shí);向西每增加一個(gè)時(shí)區(qū)，時(shí)間減少一小時(shí)。西十二區(qū)比東十二區(qū)在時(shí)間上少24小時(shí)。區(qū)時(shí):在一定的地區(qū)范圍內(nèi)，統(tǒng)一使用一種時(shí)刻，這種時(shí)刻叫區(qū)時(shí)。區(qū)時(shí)也叫標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。每一時(shí)區(qū)都用該時(shí)區(qū)中央經(jīng)線所在經(jīng)度的地方時(shí)為全區(qū)通用的時(shí)間（經(jīng)度數(shù)能被15整除的經(jīng)線為該時(shí)區(qū)的中央經(jīng)線），這種時(shí)間成為這個(gè)時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)。在區(qū)時(shí)上，除東西十二區(qū)外，任意相鄰的兩個(gè)時(shí)區(qū)，區(qū)時(shí)相差一小時(shí)，任意兩個(gè)時(shí)區(qū)之間，相差幾個(gè)時(shí)區(qū)，區(qū)時(shí)就相差幾個(gè)小時(shí)。在時(shí)刻上，較東的時(shí)區(qū)，區(qū)時(shí)較早;較西的時(shí)區(qū)，區(qū)時(shí)較晚。如:當(dāng)東八區(qū)是12點(diǎn)時(shí)，東十區(qū)是14點(diǎn);西二區(qū)是2點(diǎn)。即東八區(qū)比西二區(qū)早10個(gè)小時(shí)，比東十區(qū)晚2個(gè)小時(shí)。時(shí)區(qū)和區(qū)時(shí)的計(jì)算:a.求時(shí)區(qū):（某地的經(jīng)度+7.5）15所得的整數(shù)商即為該地所在的時(shí)區(qū)?；蛘吣车亟?jīng)度15，所得的商四舍五入后，為該地所在的時(shí)區(qū)。b.求時(shí)區(qū)差:若兩地都在同一側(cè)時(shí)區(qū)，即同為東時(shí)區(qū)或西時(shí)區(qū)，則時(shí)區(qū)序號(hào)相減，所得的差即為時(shí)區(qū)差;若兩地不在同一側(cè)時(shí)區(qū)，即一地為東時(shí)區(qū)，另一地為西時(shí)區(qū)，則時(shí)區(qū)序號(hào)相加，所得的和即為時(shí)區(qū)差。簡(jiǎn)言之:同側(cè)時(shí)區(qū)相減、異側(cè)時(shí)區(qū)相加。c.求區(qū)時(shí):在時(shí)差上，兩地相差幾個(gè)時(shí)區(qū)，區(qū)時(shí)就相差幾個(gè)小時(shí)。若已知區(qū)時(shí)的地點(diǎn)在東，所求地點(diǎn)在西，則用已知區(qū)時(shí)減去兩地的區(qū)時(shí)差;若以知區(qū)時(shí)的地點(diǎn)在西，所求地點(diǎn)在東，則用已知區(qū)時(shí)加上兩地是時(shí)區(qū)差，即東加西減。所以在時(shí)刻上，較東的時(shí)區(qū)比較西的時(shí)區(qū)區(qū)時(shí)要早，簡(jiǎn)言之:時(shí)刻上是東早西晚。③北京時(shí)間。我國通用的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，是120E經(jīng)線的地方時(shí)，即東八區(qū)的區(qū)時(shí)。我國領(lǐng)土遼闊，東西跨了62個(gè)經(jīng)度，分屬五個(gè)時(shí)區(qū)。但現(xiàn)在全國（除新疆采用東六區(qū)的區(qū)時(shí)，稱烏魯木齊時(shí)間外）都采用北京時(shí)間。北京時(shí)間比北京（11619E）的地方時(shí)早約15分鐘。④日界線。又稱國際日期變更線。地球上各處因東西位置不同，日出時(shí)刻不是同一瞬間，而是有早晚的差異。在海上航行的人，如果迎著太陽向東航行，繞地球一周后，會(huì)發(fā)現(xiàn)多過了一天;如果背著太陽向西航行，繞地球一周后，會(huì)發(fā)現(xiàn)少過了一天。為了避免日期上的混亂，1884年國際經(jīng)度會(huì)議決定將經(jīng)度180的經(jīng)線作為國際日期變更線。因此，作為180經(jīng)線的兩側(cè)日期不同，日界線西側(cè)的東十二區(qū)比東側(cè)的西十二區(qū)早一天。由于東西十二區(qū)合為一個(gè)完整的時(shí)區(qū)，所以在日界線兩側(cè)的東西十二區(qū)的時(shí)刻相同。日界線是地球上新的一天開始的地方，也是一天結(jié)束的地方，故向東過日界線，日期要減一天;向西過日界線，日期要加一天。日界線并不是完全同180經(jīng)線重合，因?yàn)橐苊饨?jīng)過陸地，實(shí)際上有兩處向東凸出。物體水平運(yùn)動(dòng)的方向產(chǎn)生偏向 在地球表面做水平運(yùn)動(dòng)的物體，由于地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生與初始運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生偏向的現(xiàn)象。偏向的規(guī)律是:北半球向右（運(yùn)動(dòng)方向的右）偏;南半球向左（運(yùn)動(dòng)方向的左）偏。緯度越高，偏向越明顯，赤道上無偏向。
3）對(duì)地球形狀的影響 由于地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性離心力的分力指向地球的赤道，使地球的物質(zhì)由赤道向兩極運(yùn)動(dòng)，使地球形成兩極略扁，赤道略鼓的旋轉(zhuǎn)橢球體。
4）正午太陽高度的變化。①太陽高度:太陽光線對(duì)于地面的交角（既太陽在當(dāng)?shù)氐难鼋牵?，叫太陽高度角，?jiǎn)稱太陽高度。在太陽直射點(diǎn)上，太陽高度為90，在晨昏線上太陽高度為0。②太陽高度的變化:由于地球的公轉(zhuǎn)和黃赤交角的存在，太陽直射點(diǎn)在南北回歸線之間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使某地正午太陽高度在一年中發(fā)生變化。正午太陽高度就是一日內(nèi)最大的太陽高度，它的大小是隨緯度的不同和季節(jié)的變化而有規(guī)律的變化。正午太陽高度的緯度分布:太陽高度從太陽直射點(diǎn)的緯度處，向南北兩方降低。春分日和秋分日，太陽高度由赤道向南北兩方降低;北半球夏至日時(shí)，太陽高度由北回歸線向南北兩方降低;北半球冬至日時(shí)，太陽高度由南回歸線向南北的兩方降低。正午太陽高度的季節(jié)變化:一年內(nèi)，除了南北回歸線之間的緯度帶以外，正午太陽高度都以所在半球的夏至日為最高，以冬至日為最低。每年夏至日（6月22日前后），北回歸線以北的緯度地帶，正午太陽高度達(dá)一年中的最大值;赤道以南的南半球各地為一年中的最小值。每年冬至日（12月22日前后），南回歸線以南的緯度地帶，正午太陽高度達(dá)一年中的最大值;赤道以北的北半球各地為一年中的最小值。在南北回歸線上，太陽每年直射一次;在南北回歸線之間的緯度地帶，每年太陽直射兩次。除赤道每年有兩次最小值外，其他地區(qū)每年有一次最小值。離太陽直射點(diǎn)越近，太陽高度越高;離太陽直射點(diǎn)越遠(yuǎn)，太陽高度越低。正午太陽高度的計(jì)算:一地正午太陽高度的大小，可以用以下公式計(jì)算:H=90-I式中的H為正午太陽高度，為當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥?，取正?為直射點(diǎn)的緯度（當(dāng)?shù)叵陌肽耆≌?，冬半年取?fù)值）。所以，某地太陽高度等于90減去該地的地理緯度與太陽直射點(diǎn)處緯度差值的絕對(duì)值。
5）晝夜長(zhǎng)短的變化。①晨昏線:地球上晝半球和夜半球的分界線，是地球上的大圈。從夜半球進(jìn)入晝半球的線為晨線，從晝半球進(jìn)入夜半球的線為昏線。②晝弧和夜弧:晨昏線把所經(jīng)過的緯線分割成晝弧和夜弧。晝弧和夜弧的長(zhǎng)短表示晝、夜的長(zhǎng)短。由于黃赤交角的存在，除了在赤道上和春秋分日外，各地的晝弧和夜弧都不等長(zhǎng)。③晝夜長(zhǎng)短的變化情況:同一時(shí)間，晝夜長(zhǎng)短因緯度而異;同一地點(diǎn)，晝夜長(zhǎng)短因季節(jié)而異。晝夜長(zhǎng)短的緯度分布:緯度相同的各地晝夜長(zhǎng)短相同;緯度不同的各地晝夜長(zhǎng)短不同。緯度越高，晝夜長(zhǎng)短的變化幅度越大。赤道上永遠(yuǎn)晝夜等長(zhǎng)。晝夜長(zhǎng)短的季節(jié)變化見晝夜長(zhǎng)短的季節(jié)變化表（表9-4）。
6）四季更替。由于地球的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生了正午太陽高度和晝夜長(zhǎng)短的周年變化，使各地在一年中獲得的太陽光熱的多少不同，就產(chǎn)生了季節(jié)的變化，四季變化在中緯度地區(qū)最明顯。從天文含義看四季 夏季就是一年內(nèi)白晝最長(zhǎng)、太陽高度最高的季節(jié);冬季就是一年內(nèi)白晝最短、太陽高度最低的季節(jié);春秋兩季是冬夏兩季的過渡季節(jié)。
表9-4 晝夜長(zhǎng)短的季節(jié)變化表
日期 北半球 南半球
春分日（3月21日）前后 晝夜長(zhǎng)短相等 晝夜長(zhǎng)短相等
春分日后至夏至日前 晝長(zhǎng)于夜;晝漸長(zhǎng)，夜?jié)u短;緯度越高晝?cè)介L(zhǎng)，夜越短;極晝范圍由北極向南擴(kuò)展。 晝短于夜;晝漸短，夜?jié)u長(zhǎng);緯度越高晝?cè)蕉?，夜越長(zhǎng);極夜范圍由南極向北擴(kuò)展。
夏至日（6月22日）前后 晝長(zhǎng)夜短，是一年中晝最長(zhǎng)的一天;緯度越高晝?cè)介L(zhǎng);是極晝范圍最廣的一天，北極圈上及其以北為極晝。 晝短夜長(zhǎng)，是一年中晝最短的一天;緯度越高晝?cè)蕉?是極夜范圍最廣的一天，南極圈上及其以南為極夜。
夏至日后至秋分日前 晝長(zhǎng)夜短;晝漸短，夜?jié)u長(zhǎng);緯度越高晝?cè)介L(zhǎng);極晝范圍由北極圈開始向北縮小。 晝短夜長(zhǎng);晝漸長(zhǎng)，夜?jié)u短;緯度越高夜越長(zhǎng);極夜范圍由南極圈開始向南縮小。
秋分日（9月23日）前后 晝夜長(zhǎng)短相等 晝夜長(zhǎng)短相等
秋分日后至冬至日前 晝短夜長(zhǎng);晝漸短夜?jié)u長(zhǎng);緯度越高晝?cè)蕉?極夜范圍由北極開始向南擴(kuò)大。 晝長(zhǎng)夜短;晝漸長(zhǎng)夜?jié)u短;緯度越高晝?cè)介L(zhǎng);極晝范圍由南極開始向北擴(kuò)大。
冬至日（12月22日）前后 晝短夜長(zhǎng);晝漸短夜?jié)u長(zhǎng);緯度越高、晝?cè)蕉?是極夜范圍最廣的一天，北極圈上及其以北為極夜。 晝長(zhǎng)夜短;是一年中晝最長(zhǎng)的一天;緯度越高晝?cè)介L(zhǎng);是極晝范圍最廣的一天，南極圈上及其以南為極晝。
冬至日后至春分日前 晝短夜長(zhǎng);晝漸長(zhǎng)，夜?jié)u短;緯度越高，晝?cè)蕉?極夜范圍由北極圈開始，向北縮小。 晝長(zhǎng)夜短;晝漸短，夜?jié)u長(zhǎng);緯度越高晝?cè)介L(zhǎng);極晝范圍由南極圈開始，向南縮小。
我國傳統(tǒng)上的四季劃分是以二十四節(jié)氣中的立春（2月4日或5日）、立夏（5月5日或6日）、立秋（8月7日或8日）、立冬（11月7日或8日）為起點(diǎn)，來劃分春、夏、秋、冬四季。西方國家劃分四季 是以春分、夏至、秋分、冬至作為春、夏、秋、冬四個(gè)季節(jié)的起點(diǎn)。北溫帶的國家劃分四季 為了使季節(jié)與氣候相結(jié)合，氣候統(tǒng)計(jì)工作一般把3、4、5三個(gè)月劃為春季，6、7、8三個(gè)月劃為夏季，9、10、11三個(gè)月劃分為秋季，12、1、2劃分為冬季。
7）地球上五帶的劃分。根據(jù)太陽輻射在地球表面的分布情況，把地球表面劃分為五個(gè)帶:熱帶、北溫帶、南溫帶、北寒帶和南寒帶?；貧w線是熱帶與溫帶的分界線，極圈是溫帶與寒帶的分界線。熱帶:位于南、北回歸線之間、有陽光直射現(xiàn)象的緯度范圍;寒帶:位于極圈和極點(diǎn)之間、有極晝或極夜現(xiàn)象的緯度范圍;溫帶:位于回歸線和極圈之間，該范圍內(nèi)既無陽光直射現(xiàn)象，也無極晝和極夜現(xiàn)象。
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