Question

地球运动部分知识的详解

Answer 1

在宇宙环境中，地球运动有关知识既是高考一个重点，也是一个难点。正确使用最佳的解题技巧，可以提高学子们的解题速度，同时也可以提高解题的准确度。根据多年来教学经验，笔者把地球运动所有有关知识点的考查内容，都一一提供了最佳解题方法。1、地球自转的方向：地球自西向东自转。顺着东经度增大的方向和顺着西经度减小的方向为地球自转方向。在北极俯视图中地球呈逆时针方向自转，在南极俯视图中地球呈顺时针方向自转。2、南北半球的判断：在地球运动北极俯视图中，地球呈逆时针方向自转，则中心点为北极点；呈顺时针方向自转，则中心点为南极点。归纳为："北逆南顺"三、运动速度大小的比较：南北极点既无角速度，也无线速度。地球自转的线速度因各纬度的不同而有差异。从赤道向两极递减，赤道地区线速度最大，南北纬60°线速度约为赤道的一半。 角速度（除南北极点）任何地点都相等，大约为15°/时。3、远、近日点的判断：在地球公转轨道图中，若地球的地轴偏向太阳，判断地球公转至远日点（7月初）附近，公转速度较慢。若地球的地轴偏离太阳，判断地球公转至近日点（1月初）。公转速度较快，并且从近日点至远日点，公转速度越来越慢。4、晨线和昏线的判读：晨昏线的特点一是与太阳光线垂直，二是始终平分赤道。方法（１）：昼夜半球的界线--晨昏线，顺着地球自转由夜半球进入昼半球的线为晨线，由昼半球进入夜半球的线为昏线。方法（２）：利用地方时判断晨线和昏线。因为赤道全年昼夜等长，从地方时角度看，都是６时日出，１８时日落，若晨昏线与赤道交点的地方时为６时，则为晨线；若为１８时，则为昏线。5、地方时的推算：由于地球自西向东自转，在同一纬度地区，位置偏东的地方要比位置偏西的地方先看到日出，地方时就早（即东早西迟），因此，经度不同的地方，地方时不同，依据地球自转角速度，经度每隔15°，地方时相差1小时。在日照图上计算的关键是要找到一条经线的地方时，再以此经线的地方时推算其他经线。方法（1）：在俯视图中：昼半球的中央经线为正午时刻（12时），夜半球的中央经线为0/24时。方法（2）：利用晨线和昏线与赤道的交点的地方时推算出一条经线的地方时，晨线与赤道的交点的地方时为6时，昏线与赤道的交点地方时为18时。通过两种方法确定了某一条经线的地方时后，看将地球分为多少等份，相邻两条经线的经度差为多少度，再按"东加西减"的原理计算其他地方的地方时。6、判断经纬度：以0°经度（本初子午线）为起始线，0°经度以东为东经度，以西为西经度，且向东增大为东经度，向西增大为西经度；若以180°经线为起始线，180°经线以东为西经度，以西为东经度，且向东减小为西经度，向西减小为东经度。假设无0°或者180°起始线，则顺着地球自转方向向东，经度度数增大为东经度，减小为西经度。7、水平运动物体运动方向偏移的判断：由于地球自转，使水平运动物体运动方向发生偏移。顺着物体运动的方向，北半球向右偏移，南半球向左偏移，赤道上不偏转。8、判断太阳直射点和节气：某一时刻太阳直射点，位于这天太阳直射的那条纬线与正午时刻的那条经线（平分昼半球的经线为太阳直射经线，地方时为12点）的交点上。节气主要依据晨昏线的位置和极昼极夜的范围来判断：若晨昏线经过南北两极与经线重合；南北两极周围无极昼和极夜现象，则为二分日日照图；若晨昏线与极圈相切，且北极圈以内为极昼（极夜）现象，南极圈以内为极夜（极昼），则为北半球的夏至日（冬至日）。9、昼夜长短的判断和昼长、夜长的计算：太阳直射哪个半球（北半球或南半球），哪个半球就昼长夜短，且纬度越高昼越长夜越短，另一半球则相反。太阳直射点向北移动，则北半球昼渐长，夜渐短。北极周围的极昼（极夜）范围扩大（缩小），南半球则相反；太阳直射点向南移动，则北半球昼渐短，夜渐长，北极周围极昼（极夜）范围缩小（扩大）；南半球则相反。同一纬线上昼夜长短相等，二分日任何地方昼夜等长，均为12小时。赤道上全年昼夜等长，其他时间不同纬度的昼夜长短不同。昼长为日出至日落的一段时间。若所计算昼（夜）长的点不在晨昏线上，可过该点做一条纬线，再计算该纬线与晨昏线的交点的昼（夜）长即可。因为同一纬线昼夜长短相同，纬度相同的纬线南北半球上昼长等于另一半球夜长。10、日出和日落时刻的推算：
　　根据该地所在纬线与晨昏线的交点的地方时或根据昼长时间推算日出时刻：
　　方法1：日出时刻+日落时刻=24时方法2：日出时刻=12-昼长的一半；日落时刻=12+昼长的一半十二、判断两点的相对位置：经线指示南北方向，离开南（北）极的所有点都在北（南）方；北半球纬度大(小)相对方向为北（南），南半球则相反。纬线指示东西方向，顺（逆）着地球自转方向，都是向东（西）方。同一纬线比较东西必须两点经度差小于或等于180°。11、正午太阳高度的计算：同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。太阳高度减小的度数等于两地的纬度差。纬度相关多少度，正午太阳高度从太阳直射点向南北两侧减小多少度。12、日期更替和日期范围的判读：日期更替线有两条：一条为自然日界线（24/0时日界线）时间为0/24时，即顺着地球自转方向，从"今天"到"明天";一条为国际日界线（180°经线），两侧区时时刻相同，日期相差一天，东十二区比西十二区要早一天。日界线以西为今天，以东为昨天。但日界线与180°经线不完全重合，或顺着地球自转向东跨过日界线日期减一天，逆着地球自转方向日期加一天，即"东减西加"。日期更替线有两条，日期范围为：顺着地球自转方向从180°经线到零时经线为昨天（晚一天），逆着地球自转方向从180°经线到零时经线为今天。即零时经线以东比西要早一天。若日界线180°经线上地方时为24时，全球范围为一个日期，若地方时为12时，全球一平分为两个日期。13、黄赤交角的影响：由于地球运动产生了黄赤交角，大小为23°26〃。在一定时期内可以看作是不变的。假设黄赤交角增大，则太阳直射点范围，热带、寒带、极昼（极夜）、气压带和风带移动幅度都增大。唯有温带范围减小。假设黄赤交角减小，则太阳直射点范围，热带、寒带、极昼（极夜）、气压带和风带移动幅度都减小。唯有温带范围增大。日期分界线的确定与应用由于地球自西向东自转，子夜、黎明、中午和黄昏由东向西依次周而复始地循环出现。地球上新的一天从哪里开始？到哪里结束？过去时间的混乱不仅表现在钟点上，而且还表现在日期上。为了避免日期的混乱，国际上规定，原则上以180°经线作为“今天和明天”的分界线，叫国际日期变更线，简称“日界线”。地球上每个新日期就从这里开始，旧的一天也在这里结束。因此人为规定的日界线就成为今天和昨天的分界线。日界线东侧是西十二区，西侧是东十二区；东十二区和西十二区钟点相同但日期正好相差24小时，即一天。因此从东十二区向东越过日界线到西十二区，日期要减去一天；从西十二区向西越过日界线到东十二区，日期要加上一天。实际上，为了不使横跨180°经线的国家“一国两日”，照顾180°经线附近居民生活方便起见，国际日期变更线和180°经线并不完全重合，而是稍有弯曲，在三个地方偏离了180°经线（如图1）：①为避开俄罗斯的西伯利亚半岛而向东偏离180°经线，从白令海峡上（最东端位于西十一区）穿过；这是因为西伯利亚属于俄罗斯领土，生活中采用的日期与俄罗斯其他地方的日期要保持一致；②阿留申群岛西部向西偏离180°经线，因为阿留申群岛（最西端位于东十一区）属于美国领土阿拉斯加的一部分，采用的日期要与阿拉斯加的日期保持一致；③考虑到地处西经172°左右的汤加使用统一时间，在南纬15°至45°之间的大洋洲附近向东偏离180°经线，大约东移了大半个时区。这样大洋洲的岛国斐济和汤加群岛等全部属于东十二区，与新西兰的日期保持一致。即使是这样，日界线也并不是一成不变的。1884年国际子午线会议确定日界线弯曲东移时，大洋洲的基里巴斯还不是一个独立的国家，因此没有把基里巴斯包括在内。日界线从基里巴斯中部拦腰而过，形成基里巴斯“一国两日”的状况。为了维护基里巴斯统一使用首都塔拉瓦时间，1995年基里巴斯主张将日界线东移到基里巴斯最东端、地理位置为（150°W、10°S）的卡罗林岛（此岛东离180°经线约2000千米，基本无人居住），但一直没有使之成为现实。在争睹21世纪曙光时，为了争得“世界上最早迎来新世纪的国家”的称号，基里巴斯人为地将日界线向东移动，使其达到150°W经线附近，并将其改变日界线的决定报告了伦敦格林威治天文台，最后终于得到了国际天文学会的认可。基里巴斯从此成为世界上最早迎来新的一天和新世纪的第一个国家。正因为国际日期变更线与180°经线的不一致，所以穿过180°经线不一定穿过日界线。这样自东向西穿过180°经线，日期和时间的变化就出现了下面几种情况：①日期和时间都不作变更。如在阿留申群岛附近、15°S至45°S之间的大洋洲和白令海峡上从西经度穿过180°经线到东经度都没有穿过日界线。不需要作日期和时间的变化。②日期加一天，时间不变。这种情况发生在凡是国际日期变更线与180°经线重合的地方。例1：一艘航行于太平洋的船只，从12月30日12时（区时）起，经过5分钟，越过180°经线，这时其所在地点的区时不可能是A．12月29日12时5分 B．12月30日11时5分 C．12月30日12时5分 D．12月31日12时5分解题思路：题干没有明确是从东向西还是从西向东，所以解题时必须把两种情况都考虑进去。首先假设船只是自东向西航行并穿过180°经线，这时存在两种情况：一种是穿过180°经线的同时也穿过了日界线，日期上就要加一天，变更为12月31日；另一种是只穿过了180°经线，但没有穿过日界线，日期上就不需要上作变更，还是12月30日。然后假设船只是自西向东航行并穿过了180°经线，这时也存在两种情况：一种是穿过180°经线的同时也穿过了日界线，日期上就要减一天，变更为12月29日；另一种是只穿过了180°经线，但没有穿过日界线，日期上也不需要上作变更，还是12月30日。最后把这几种情况放在一起进行分析并加上航行时间就可以得出A、C、D三种情况都是可能的，只有B是不可能的。特别提醒：在解题时一定要考虑全面，以免受思维定势的影响出现错误。通常情况下，我们还是认为国际日期变更线与180°经线是一致的。除180°经线外，我们还必须掌握地球上的另外一条日期分界线��地方时为0时的经线或者区时为23时的时区的东部分界经线、区时为0时（24时）的时区的西部分界经线。这两条日期分界线都是地球上两个不同日期的分界线，两者之间即有联系也有区别（见表）：　180°经线地方时为0时的经线相同点都是地球上两个不同日期的分界线，是地球上新的一天的起点和终点，是地球上日期更替的开始。不同点人为日界线自然日界线固定不变的不固定，可以是地球上任何一条经线钟点不固定，从0点到24点钟点固定，0点或者24点东侧日期晚一天，西侧日期早一天东侧日期早一天，西侧日期晚一天在高考中，仅仅知道这两条日期分界线是远远不够的，重要的是如何确定日期分界线。一般来说，确定日期分界线包括确定180°经线和地方时为0时的经线。在有图的试题中可以根据图上的经度（东经度自西向东由小到大，西经度自西向东由大到小）或者经线两侧的日期（180°经线东侧日期晚一天，西侧日期早一天）进行推断确定180°经线。在无图的试题中可以采用图解法确定180°经线：一般采用绘制极视图的方法，也可以绘制侧视展开图。在图上先确定180°经线（可以任意绘制，但一旦确定，其它的经度就要以此为准），然后根据解题的需要确定其它的经线。地方时为0时的经线的确定必然借助题干或者图中提供的信息。一般来说有以下几种方法：①夜半球中间的经线就是地方时为0时的经线；②昼半球中间的经线是地方时为12时的经线，与此经线共同构成经线圈的那条经线就是地方时为0时的经线；③根据晨线与赤道相交点的经线地方时为6时，昏线与赤道相交点的经线地方时为18时，或者其它已知经线（或时区）的地方时（或区时）进行推算。为了便于你对以上确定日期分界线方法的理解，下面举几个典型例子：例2：当30°E地方时为9月2日10时时，求全球地方时为9月2日的经度范围。解题思路：这是一道无图考图题，解答时最好采用图解法，先绘制一幅以北极为中心的极视图（如图2），在图上先确定180°经线和30°E经线，然后通过推算找出地方时为0时的经线��120°W，此时全球地方时为9月2日的经度范围为120°W～180°。特别提醒：在写经度范围时一定要遵循自西向东的原则：先写西侧的经线度数，后写东侧的经线度数。例3：当东九区为9月2日6时50分时，求全球区时为9月2日的经度范围。解题思路：和例2一样，解答时最好采用图解法，先绘制一幅侧视展开图（如图3），在图上先确定180°经线和东九区的时区范围及东九区的中央经线135°E经线，然后根据区时的计算方法推算出区时为9月2日0时50分（东三区）或者9月1日23时50分（东二区）所在的时区，这两个时区之间的经线（37.5°E）就是9月1日和9月2日的分界线。此时全球区时为9月2日的经度范围应该是：37.5°E～180°。特别提醒：这里要求用区时进行计算，不是用地方时进行计算，所以关键是找出两个时区的分界线。例3：右图（图4）中，中心点表示北极，阴影区为3月21日，非阴影区为3月22日，读图并回答：（1）NA的经度为 ；NB的经度为 ；（2）这时北京时间为3月 日 时。解题思路：本题的解答关键是找出180°经线。从试题题干和地图提供的信息，借助地球自转方向可推知图NB为180°经线，因为NB东侧为3月21日，西侧为3月22日，东侧比西侧晚一天。找到180°经线后，就可推知NA的经度为60°E。NA东侧为3月22日，西侧为3月21日，东侧比西侧早一天，因此NA是地方时为0时的经线。北京时间所在的东八区的中央经线120°E位于60°E以东60°，时间要早4个小时，因此北京时间应该为3月22日4时。特别提醒：180°经线东侧比西侧晚一天，地方时为0时的经线东侧比西侧早一天。例4：读“北极为中心的投影图”（图5），图中虚线表示回归线与极圈，ABC代表晨昏线，黑粗线OE和OF为日期分界线，完成下列要求：（1）此时太阳直射点的地理坐标是 ；（2）北京时间为 月 日 时。解题思路：试题主要考查学生的地理逻辑思维和地理推理能力，解题时关键是要充分利用题干和极视图提供的信息：以北极为中心的投影图��地球的自转方向为逆时针方向、ABC为晨昏线��北极圈以北出现极昼或者极夜现象（这是解题最重要的隐性信息）。NE和NF为日期分界线��180°经线和地方时为0时的经线。由NF平分晨昏线可知：NF应该为地方时为0时的经线，另一条粗线NE就是180°经线。隐性信息被挖掘出来后，后面的解答就比较容易了：此时北极圈以北出现极昼，时间应该是6月22日（夏至日），太阳直射北回归线（23°26′N），太阳直射的经线地方时为12时，正好与0时所在经线NF组成经线圈。因为NE为180°，根据地球自转方向及经度分布规律可知太阳直射的经线应为135°W，也就是说太阳直射的地理坐标为：23°26′N和135°W。最后由135°W地方时为12时可推算出北京时间为6月23日5时。特别提醒：平分晨昏线的经线的地方时一定0时或者12时，昼半球中间经线的地方时为12时，夜半球中间经线的地方时为0时。例5：图6中的两条虚线，一条是晨昏线，另一条两侧大部分地区日期不同；此时地球公转速度较慢。读图6完成1～2题。1、若图中的时间为7日和8日，甲地为A．7日4时 B．8日8时 C．7日8时 D．8日4时2、此时可能出现的现象是A．安大略湖畔夕阳西下 B．几内亚湾沿岸烈日当空C．澳大利亚东海岸夜幕深沉 D．泰晤士河畔曙光初现解题思路：解答此题的关键是根据日期分界线的基本特征��通过南北极点的经线，首先确定出通过南北极点的那条虚线为日期分界线，再结合题干中“此时地球公转速度较慢”（此时北极地区为极昼），推知该虚线应该是180°经线（昼半球不可能出现地方时为0 时的经线）。再进一步推出另一条虚线为晨线。这些信息提取出来后，就可以按部就班地按常规思路解题：甲的经度为150°E，晨线与赤道在120°E处相交，则120°E的地方时为6时，甲地地方时应为8时。因为180°经线西侧日期总是早一天，日期应该为8日，即8日8时。当北京时间为6时时，通过计算就可以推出可能出现的现象是安大略湖畔夕阳西下。特别提醒：无论是180°经线还是地方时为0 时的经线，都必须通过南北极点。