地球运动相关规律解读

贾国强

【规律分析】

1. 地球自转与公转的特征规律

【规律解读】地球自转和公转的特征要放在地球自转和公转运动体系中去理解,要把每一个局部图形放在整体空间中去理解和应用,建立相互联系的知识网络,才能灵活进行思维转换,不断提高综合能力。

【例1】读图(阴影部分为夜半球),回答下题。

此日在()

A. 3月 21日前后 B. 6月22日前后

C. 9月 23日前后 D. 12月 22日前后

【思路解析】可以看出只要将上图放在两分两至图(如图2)中对比,可看出此日是秋分日。

2. 地球运动衍生规律

(1) 地方时和区时划分及计算规律:东比西早(大),东加西减;相差1时区,相差1小时,相差1个经度,相差4分钟。

【规律解读】地方时的计算要放在地球运动知识体系中去理解,就要处理好四类关系:

① 地方时中“早” 和 “晚”的关系:由于地球自转,在同纬度地区,相对位置偏东的地点,要比位置偏西的地点先看到日出,这样时刻就有了早晚之分,可以看出这里的早晚是指在东西方向不同时区之间。而实际上我们生活中的早晚,比如“起得早,日出早”等是指在同一时区或者同一地点的时间早晚之分。

② 地方时和区时的区别:地方时是由于地球自转产生的,区时是人为划分形成的;理论上地方时有无数个,区时有24个。但是区时的划分是在地方时的基础上产生的,以时区中央经线的地方时作为整个时区的区时,区时是特殊的地方时,是人为规定“权威化”的地方时。

③ 地方时和晨昏线的关系:晨线和赤道交点所在的经线,地方时为6时,昏线和赤道交点所在经线地方时为18时,能够平分晨线和昏线的经线要么为0时,要么为12时。

④ 地方时和正午太阳高度的关系:正午太阳高度中“正午”就是地方时为12时的太阳高度,如果当地为正午太阳高度,说明当地所在经线地方时为12时;反之,若所在经线地方时为12时,这条经线各点太阳高度都是一天中最大的太阳高度即正午太阳高度。(12时经线是昼半球中央经线,也是太阳直射经线,这样就可以和日照图建立联系)。

2. 地球自转与晨昏线的关系规律

晨昏线是解决地方时计算、昼夜长短日照图综合判读等等地球运动相关知识的线索和突破口。

① 判断地球自转方向

晨昏线的判断方法逆向使用,已知昼夜半球的分界线是晨线或昏线,判读地球的自转方向。

② 判断节气或季节

北极圈出现极昼(或者南极圈出现极夜)为6月22日(夏至日);北极圈出现极夜(或者南极圈出现极昼)为12月22日;晨昏圈和经线圈重合则为3月21日(春分日)或9月23日(秋分日)。

③ 判断昼夜长短和日出日落(时间和方向)

昼长=昼弧弧度/15°;夜长=夜弧弧度/15°。

日出时间=12-昼长/2=夜长/2;日落时间=12+昼长/2。

太阳直射北半球,则地球各地日出东北,日落西北;太阳直射南半球,各地日出东南,日落西南;太阳直射赤道,各地日出正东,日落正西。

④ 判断太阳直射点

直射纬度和出现极昼(极夜)的最低纬度互余(如图3直射纬度X和出现极昼最低纬度Y,X=90°-Y);直射经线是昼半球的中央经线,也是地方时为12时的经线。

3. 水平运动物体偏转规律

规律:在地球表面做水平运动的物体,受地球自转的影响,沿其运动方向,北半球向右偏转,南半球向左偏,赤道上不偏转。

【规律解读】首先地转偏向力作用力是很小的,我们感觉不到,同时对水平运动物体作用是不可忽视的,是潜移默化的,主要作用于大气和水流。其次不能夸大地转偏向力对水平运动物体的作用,比如对河道的弯曲不能完全归结于地转偏向力,只有在两岸岩性一致,河流下游特别河流入海口,自然状态下一般才作为主要考虑因素。

4. 昼夜长短变化规律

规律:太阳直射哪一半球,那一半球昼长夜短,纬度越高,昼越长,相应极圈内出现极昼。反之亦然。

【规律解读】

① 随着太阳直射点的移动,太阳直射点北移,北半球昼变长,南半球变短,夜变长。太阳直射点南移,南半球昼变长,北半球变短。

② 北半球同纬度的昼长等于南半球同纬度的夜长。

③ 太阳直射点在北半球,北极圈出现极昼,直射点北移,极昼从极点向极圈扩展,直射点南移,极昼范围从极圈回缩。南半球同理。

5. 正午太阳高度变化规律

太阳高度角的分布规律:从太阳直射点呈同心圆向四周递减;

正午太阳高度分布规律:从太阳直射点向南北两侧递减。

【规律解读】太阳高度角分布构成了太阳高度等值线:我们知道,一般在昼半球太阳高度角>0°,在夜半球<0°,晨昏线=0°,而在太阳高度等值线图(图4)上太阳高度≥0°,所以完整的太阳高度等值线所反映的范围是整个昼半球,即太阳高度等值线的实质是反映昼半球的日照图,其中0°数值等值线即为晨昏圈。太阳高度等值线具备三个基本特征,一是太阳高度等值线上的点太阳高度值都相等;二是太阳高度等值线上离直射点的距离(严格来说是球面距离)或半径都相同;三是太阳高度等值线的数值范围:0°(晨昏圈)≤数值范围≤90°(直射点)。

【真题评析】

【例2】(2009年浙江卷第11题)图5中,当a、c值相差20°时,该地的纬度值是()

A. 23°N B. 63°N

C. 43.5°N D. 27°N

【思路解析】这道题的命题意图并不在“算”,而在于“推”,我们可以简单推知,实际上在中纬度c 是一个定值,c=90-(X-23°26′)-(90-X)=23°26′,和纬度没有关系,由此可知a=3°26′,即冬至日的正午太阳高度为3°26′,而冬至日北极圈的正午太阳高度为0°,故当地纬度应该接近北极圈,从A、B、C、D四个答案,可以排除掉ACD,故答案为B。

【高考预测】

1. 高考更加注重空间数据的处理能力、空间想像能力、图形空间转换能力、动态分析问题能力的考察。

2. 命题方向逐渐转向昼夜长短和正午太阳的知识考察。

3. 考察形式多以选择题形式,并且试题多以创新图出现。

【例3】假设海洋中有甲、乙两个小岛,一年中,有时甲岛上居民先看到日出,有时乙岛上居民先看到日出,有时同时看到日出。一年中甲岛上居民先看到日出的时间仅持续一个月,读图6完成1～2题。

1. 甲岛上居民先看到日出的日期大约是()

A. 3月21日～4月20日

B. 12月7日～1月7日

C. 6月7日～7月7日

D. 8月23日～9月22日

2. 影响不同地区日出时刻差异的因素不包括()

A. 经纬度位置 B. 海陆位置

C. 太阳直射点 D. 地形海拔

【思路解析】图中可以看出甲、乙在同位于北半球,并且甲比乙的纬度要高,甲、乙不在同一经线上,当甲、乙同在晨线的时候那么两地同时日出,如果甲比乙先看到日出那么太阳直射点肯定向北移动,然后当太阳直射点从北回归线回来,甲、乙又同时日出,这段时间为甲岛居民先的看到日出时间,肯定经过6月22日的时间,故第1题答案为C。第2题影响不同纬度不同经度的日出时间,与两地的经度、纬度、太阳直射点位置有关,如果同一地点地势高也会先看到日出,这些都可能影响日出早晚。故答案为B。