2018合格考知识点梳理--地球
教学目标:
1.了解地球所处的宇宙环境;掌握天体的概念和类型,理解天体系统的形成和等级差别。
2.能够运用资料说明地球的普通性与特殊性,学会分析地球上存在生命的原因。
3.了解划分地球内部圈层的结构,
4.了解太阳活动的主要类型、分布及其对地理环境和人们生产、生活的影响。
5.识记地球自转的方向、周期、速度等基本规律。
6.掌握晨昏线的判读及应用。
7.学会地方时、区时、日界线的计算。
8.运用地转偏向力解释一些自然现象。
9.理解正午太阳高度和昼夜长短的季节变化、纬度变化及其成因。
知识详解:
一、地球的宇宙环境
1.多层次的天体系统
(1)天体系统:万有引力和天体的永恒运动维系着天体之间的关系,组成了多层次的天体系统。
总星系
2.普通而特殊的行星——地球
(1)普通性:在太阳系中,就外观和所处的位置而言,地球是一颗普通的行星。
(2)特殊性——目前所知道的唯一存在生命的行星。
①充足的水分。
②恰到好处的大气厚度和大气成分。
③适宜的太阳光照和温度范围。
二、太阳活动与地球
(1)太阳大气层的结构:A光球层,B色球层,C日冕层。
(2)太阳活动的主要类型:A层的黑子,B层的耀斑,其周期约为11年,它们都是太阳活动的重要标志。
(3)对地球的影响
①影响地球气候:地球气候变化与太阳活动有明显的相关性。
②干扰电离层,影响短波通信。
③扰乱地球磁场,产生“磁暴”现象。
④在地球高纬地区出现极光。
【要点讲解】太阳活动及其对地球的影响
太阳大气结构 | |||
太阳活动形式 | 黑子:周期约为11年 | 耀斑:激烈的显示,周期约为11年 | 太阳风 |
活动规律 | ①高速旋转的气体漩涡,温度相对较低;②带电荷,能产生磁场;③存在太阳活动高峰年与低峰年的交替 | ①激烈的能量爆发;②以射电爆发和高能带电粒子等形式放出辐射能 | 带电粒子脱离太阳飞向宇宙空间 |
对地球的影响 | ①对气候的影响:不同纬度的年降水量与黑子多少有一定的相关性;②太阳活动高峰年剧烈天气现象出现的几率增加 | 耀斑爆发时产生的强烈射电扰乱地球大气层,使地球上无线电短波通信衰减或中断 | 在地球的两极地区产生极光 |
高能带电粒子使地球上的磁场受到扰动,产生“磁暴”现象,使磁针不能正确指示方向 | |||
三、地球自转的基本规律
1.自转轴:地轴,北端始终指向北极星附近。
2.方向:自西向东(如图甲)。
(1)从北极上空俯视,呈逆时针方向旋转(如图乙)。
(2)从南极上空俯视,呈顺时针方向旋转(如图丙)。
3.周期
代表含义 | 参照物 | 时间长度 | 自转角度 | 意义 | |
A | 恒星日 | 遥远恒星 | 23小时56分4秒 | 360° | 自转真正周期 |
B | 太阳日 | 太阳 | 24小时 | 360°59′ | 日常所用 |
4.速度
角速度 | 除南北两极点外,任何地点的自转角速度均为15°/时 | |
线速度 | 由赤道向两极逐渐减小;赤道最大,极点为0 | |
【要点解读】
地球自转速度的分布规律及影响因素
(1)极点的角速度和线速度均为0。
(2)纬度相同的两点,自转的速度相同(海拔相同的情况下)。
(3)60°纬线上的线速度是赤道上线速度的一半。
(4)赤道上空的同步卫星运行的角速度与地面对应点的角速度相同,均为每小时15°,卫星运行的线速度大于地面上对应点的线速度。
(5)影响地球自转线速度变化的因素
因素 | 影响 | 关系 |
纬度 | 纬度相同,线速度相同 纬度越低,线速度越大 | 负相关 |
海拔 | 海拔越高,线速度越大 | 正相关 |
(6)航天发射基地应选择在自转线速度较大、纬度低、海拔高的地区,并且向东发射。
四、昼夜交替和时间计算
1.昼夜交替(如图)
(1)昼夜现象
①形成原因:地球是一个不发光、不透明的球体。
②昼夜半球:甲位于夜半球,乙位于昼半球。
③晨昏线:图中AOB为晨线。
(2)昼夜交替
①成因:地球自转。
②周期:1个太阳日。
2.产生时差
(1)原因:由于地球自西向东自转,同一纬度的地区,东边的时刻总比西边早。
(2)地方时
(3)时区与区时
①时区:全球划分为24个时区,每时区跨经度15°。
②区时:每个时区中央经线的地方时即为该时区的标准时。
五、水平运动物体偏转方向的判断及应用
1.偏转原因:地球自转产生地转偏向力。
2.偏转规律:北半球向右偏,南半球向左偏,赤道上不偏转。
六、晨昏线的判读和应用
晨昏线的特点
(1)晨昏线是以地球球心为圆心的大圆,将地球平分为昼半球和夜半球。
(2)晨昏线上的各地太阳高度为0°。
(3)晨昏线所在平面始终与太阳光线垂直。
(4)晨昏线永远平分赤道。
(5)晨昏线(面)与地轴的夹角=(=或>或<)太阳直射点所在的纬度;晨昏线与赤道的夹角等于与其相切的纬线的纬度。
(6)晨昏线在地表的运动方向与地球自转方向相反。
2.区时的计算
(1)确定时区,将已知经度除以15°,所得商按照“四舍五入”所得整数位即为该地所在时区数。
(2)确定时差,按照同在东时区或西时区用减法,在东时区和西时区用加法确定时差。
(3)按照“东加西减”的规律计算时间。
3.时间计算的两种主要模式
(1)A地+时差=B地。
(2)A地+时差+一起经历的时间=B地。
【方法技巧】
1.时间计算中的“加、减原则”
“东加西减”:即所求地点在已知地点的东边用加,在已知地点的西边用减(这里的东西方向是人为规定,以180°经线为分界线,顺着地球自转方向,越靠近180°经线的地方越靠东)。
2.两地经度差的“加减”计算技巧
同侧相减,异侧相加:已知地点与所求地点都在东经度(或西经度)时,用较大的度数减去较小的度数,其差值即为两地的经度差;若已知地点与所求地点一个在东经度,一个在西经度,则将两地的经度数相加,其和即为两地的经度差。
七、地球公转特征与黄赤交角
1.公转特征
(1)方向:自西向东。
(2)周期(一恒星年):365日6时9分10秒。
(3)速度
公转位置 | 时间 | 公转速度 | |
A点 | 近日点 | 1月初 | 最快 |
B点 | 远日点 | 7月初 | 最慢 |
2.黄赤交角及其影响
(1)黄赤交角
(2)影响:引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动。
八、昼夜长短的变化规律及其计算
1.典型图示(以北半球为例)
2.变化规律
时间 | 变化特点 |
北半球夏半年(春分日至秋分日) | 北半球各纬度昼长夜短,纬度越高,昼越长,夜越短。图1代表日期是6月22日前后,此时北半球各地昼长达到一年中最大值,北极圈及其以北出现极昼现象 |
北半球冬半年(秋分日至次年春分日) | 北半球各纬度昼短夜长,纬度越高,昼越短,夜越长。图2代表日期是12月22日前后,此时北半球各地昼长达到一年中最小值,南极圈及其以南出现极昼现象 |
春、秋分日 | 全球各地昼夜等长(如图3所示) |
【要点讲解】
1.昼夜长短时空分布规律
(1)纬度分布规律
①对称规律:同一纬线上各点昼夜长短相同(同线等长);南北半球同纬度昼夜长短相反。
②递增规律:太阳直射点所在的半球为夏半年,昼长夜短,且纬度越高,昼越长。另一半球为冬半年,昼短夜长,且纬度越高,夜越长。北半球夏至日,北半球的各纬度昼长达到一年中的最大值,极昼的范围也达到最大,南半球反之。北半球冬至日,北半球各纬度的昼长达到一年中的最小值,极夜的范围达到最大,南半球反之。太阳直射赤道时(即春分、秋分),全球各地昼夜平分。
③变幅规律:赤道全年昼夜平分;纬度越高,昼夜长短的变化幅度越大。
④极昼、极夜规律:太阳直射点位于北半球,北极四周出现极昼(南极四周出现极夜);直射点位于南半球,南极四周出现极昼(北极四周出现极夜);直射赤道时,全球没有极昼极夜现象发生。极昼(极夜)的起始纬度=90°-太阳直射点的纬度。南、北极圈上,一年中只有一天极昼(极夜),南、北极点各约有半年极昼、半年极夜,纬度愈高,极昼(极夜)出现的天数愈多。北极地区极昼天数多于南极地区,主要是因为北半球冬半年,地球公转经过近日点附近,角速度、线速度较大,公转需时间较少,此时正值北极地区极夜,南极地区极昼;而在北半球夏半年时,公转速度较慢,运行时间较长,此时正值北极地区极昼,南极地区极夜。
(2)季节变化规律图示(以北半球为例)
以上可概括为:太阳直射赤道,全球各地昼夜平分;太阳直射点在哪一半球,则该半球处于夏半年,昼长夜短;太阳直射点向北回归线(南回归线)移,则北半球(南半球)昼渐长,夜渐短。由于大气的散射作用,实际的昼长比理论昼长要长。
九、太阳高度角的变化规律及其计算
1.纬度变化规律
正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。
(1)夏至日:正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减,如图中c折线所示。
(2)冬至日:正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减,如图中a折线所示。
(3)春秋分:正午太阳高度由赤道向南北两侧递减,如图中b折线所示。
2.季节变化
北半球节气 | 达最大值的地区 | 达最小值的地区 |
夏至 | 北回归线及其以北各纬度 | 南半球各纬度 |
冬至 | 南回归线及其以南各纬度 | 北半球各纬度 |
春、秋分 | 赤道 | |
特别提示 (1)正午太阳高度是指当地地方时12:00的太阳高度,即一天中最大的太阳高度。
(2)能够指示“正午”的信息很多,如一地的太阳高度达到最大、当地地方时为12:00、太阳位于一天中最南或最北(极夜地区除外)、物影最短时的太阳高度等。
【要点讲解】
各纬度变化具体如下:
地区 | 最大值 | 最小值 |
北回归线及其以北地区 | 一次最大值(6月22日前后) | 一次最小值(12月22日前后) |
南回归线及其以南地区 | 一次最大值(12月22日前后) | 一次最小值(6月22日前后) |
南北回归线之间(除赤道外) | 两次最大(太阳直射时最大) | 一次最小(南半球出现在6月22日前后,北半球出现在12月22日前后) |
赤道 | 两次最大(3月21日前后和9月23日前后) | 两次最小(6月22日前后和12月22日前后) |
2.正午太阳高度的计算
正午太阳高度=90°-纬度差。
其中当所求地点与太阳直射点在同一半球时,该纬度差即为所求点与直射点纬度差的绝对值;不在同一半球时,该纬度差为二者纬度数之和。
特别提示 正午太阳高度的年变化幅度
在南北回归线之间的地区,其正午太阳高度的年变化幅度ΔH=23°26′+Φ(Φ为当地纬度);在回归线与极圈之间的地区,其正午太阳高度的年变化幅度恒为46°52′;从极圈到极点之间的地区,其正午太阳高度年变化幅度从46°52′逐渐降低至23°26′。
【要点讲解】
1.地球运动中关于季节判断的依据
北半球冬季(1月) | 北半球夏季(7月) | |
地球公转规律 | 位于近日点附近,公转速度快 | 位于远日点附近,公转速度慢 |
直射点位置 | 太阳直射南半球,向赤道方向移动 | 太阳直射北半球,向赤道方向移动 |
昼夜长短变化 | 12月22日,北半球昼最短,夜最长 | 6月22日,北半球昼最长,夜最短 |
正午太阳高度 | 12月22日,由南回归线向南北两侧递减;南回归线及其以南地区达一年中最大值,物影最短 | 6月22日,由北回归线向南北两侧递减;北回归线及其以北地区达一年中最大值,物影最短 |
太阳升落方位 | 东南升西南落(极昼区域除外) | 东北升西北落(极昼区域除外) |
日出、日落时间 | 北半球各地日出时间晚于6点,日落时间早于18点 | 北半球各地日出时间早于6点,日落时间晚于18点 |
2.其他判断季节的依据
判断季节的依据,除地球运动相关规律外,还有气温和气压、季风、天气和气候、洋流和水文特征、山地植被和雪线变化、农事活动和极地考察等。
十、光照图的基本要素
1.两线——晨线、昏线
(1)晨线:自西向东,由夜半球进入昼半球的界线,如图1中。
(2)昏线:自西向东,由昼半球进入夜半球的界线,如图1中。
2.五点——晨赤点、昏赤点、晨昏北点、晨昏南点、太阳直射点
(1)晨赤点:晨线与赤道的交点,地方时为6:00。如图2中C点。
(2)昏赤点:昏线与赤道的交点,地方时为18:00。如图2中A点。
(3)晨昏北点:晨线与昏线在北半球的交点,也是晨(昏)线上最北的点。北点(图2中D点)0时北昼,北点12时北夜(当晨昏北点为0:00时,其北方为极昼;当晨昏北点为12:00时,其北方为极夜)。
(4)晨昏南点:晨线与昏线在南半球的交点,也是晨(昏)线上最南的点。南点0时南昼,南点12时南夜。
(5)太阳直射点:即日心和地心的连线与地球表面的交点(如图2中B点)。太阳高度为90°,地方时为12:00。它与晨赤点、昏赤点的经度差为90°。
3.点线关系
(1)晨昏线与纬线相切于晨昏北(南)点。晨昏线与赤道相互平分。
(2)只在春分日和秋分日时,晨昏线为南北走向,即晨昏线与经线圈重合(如图3);太阳直射北半球时,晨线为西北—东南走向(如图4中AB),昏线为东北—西南走向;太阳直射南半球时,晨线为东北—西南走向,昏线为西北—东南走向。
(3)晨昏北点到北极点的纬度差=晨昏南点到南极点的纬度差=直射点到赤道的纬度差=直射点的纬度度数。
(4)太阳直射点的纬度与切点的纬度之和始终等于90°(互余)。
4.面面关系
(1)二至日时晨昏圈平面与赤道面的夹角为66°34′。
(2)二分日时晨昏圈平面与赤道面的夹角为90°。晨昏圈平面与某一经线圈所在平面重合。
(3)地球公转轨道面始终与赤道面呈23°26′的夹角。
5.角度关系
(1)二至日,晨昏圈与地轴夹角为23°26′。
(2)二分日,晨昏圈与地轴夹角为0°。
十一、光照图的综合判读
以极地俯视光照图来掌握光照图的基本判读
1.分清昼夜半球,确定晨线和昏线
(1)晨线:顺地球自转进入昼半球,以西为夜半球,以东为昼半球。
(2)昏线:顺地球自转进入夜半球,以西为昼半球,以东为夜半球。
2.确定地球自转方向
(1)根据地球自转方向判断:北极上空看呈逆时针,南极上空看呈顺时针。
(2)根据晨昏线判断:
说明:①若图中为昏线,为晨线,则地球呈逆时针方向自转,中心为北极点;②若为晨线,为昏线,则地球呈顺时针方向自转,中心为南极点。
3.确定太阳直射点的位置
(1)确定经度:
①根据光照图中已知经线的地方时找到地方时为12时的经线。
②从光照图中直观看出平分昼半球的经线。
(2)确定纬度:
①从光照图中直观看出平分昼半球的经线。
②根据与晨昏线相切的纬线的纬度来确定。直射点纬度与该纬线的纬度互余。
若与晨昏线相切的纬线的纬度为α,则太阳直射点的纬度为90°-α。
【温馨提示】
太阳直射点一定与出现极昼现象的地区处于同一半球。
4.确定日期和季节
(1)根据晨昏线判断:
①晨昏线经过南北两极,与某一经线圈重合,与所有经线圈垂直相交,可判定这一天为春分日或秋分日。
②晨昏线与南北极圈相切,北极圈及其以北出现极昼现象,可判定这一天是夏至日。
③晨昏线与南北极圈相切,北极圈及其以北出现极夜现象,可判定这一天是冬至日。
(2)根据太阳直射点的位置判断。
5.确定日出日落
(1)确定时间:
①晨线上的各地同时日出,昏线上的各地同时日落。
②某地经线与晨线交点的地方时,为该地日出地方时;某地经线与昏线交点的地方时为该地日落地方时。
(2)确定方向:
①太阳直射赤道时,即春、秋分日,全球各地(除极点外),日出正东方,日落正西方。
②太阳直射点位于北半球时,全球各地(除极昼、极夜地区外),日出东北,日落西北。
③太阳直射点位于南半球时,全球各地(除极昼、极夜地区外),日出东南、日落西南。
④正好出现极昼的地方,北半球正北升起,正北落下;南半球正南升起,正南落下。
6.确定地方时
(1)经过赤道与晨线交点的那条经线上的地方时为6时,经过赤道与昏线交点的那条经线上的地方时为18时。
(2)太阳直射点所在经线上的地方时为正午12时,与之相对组成经线圈的那条经线上的地方时为0时(或24时)。
(3)过晨昏线与纬线圈相切点的那条经线的地方时,要么是0时,要么是12时。切点附近出现极昼现象的是0时,切点附近出现极夜现象的是12时。
7.确定昼夜长短
(1)确定昼长和夜长:光照图中,晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分,昼长等于该纬线昼弧所跨的时间数,夜长等于该纬线夜弧所跨的时间数。
(2)确定昼夜长短:同一纬线上的各地昼弧(或夜弧)是等长的,若昼弧大于夜弧,则昼长夜短,若昼弧小于夜弧,则昼短夜长。
(3)确定极昼极夜范围:晨昏线与哪个纬线圈相切,该纬线圈与极点之间的纬度范围内就会出现极昼或极夜现象,南北半球的极昼、极夜现象出现时间正好相反。
8.确定正午太阳高度
太阳直射纬线正午太阳高度为90°,其他各地的正午太阳高度从这条纬线向南、向北递减。
温馨提示
非全图的光照图,若不能准确判读,最好的方法是补全图。光照图的变式图,若不好分析,最好画出常规图帮助分析。
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