1、地球公转运动中的图形转换一一一?名旰课堂出江苏省阜宁中学孔祥群“地球的公转运动“ 是高中地理最重要的内容之一 .地球在公转轨道的不同位置有不同的光照图;在同一位置,从不同的角度观察,也会得到不同的图形.地球在公转轨道的某一位置,全球各地太阳高度的分布,正午太阳高度和昼夜长短的纬度分布,年变化和年变化值,都可转化为直观形象的图形.多次的图形转换,使同学们多角度,多侧面,全方位地获取对地球公转的认识,准确,透彻地掌握所学的地理知识,同时培养了同学们的发散思维能力,读图能力,分析问题和解决问题的能力,突出了地理学习的特色.一,多角度的光照图(以太阳直射在 9O.E 上为例)侧视图俯视图侧俯视图俯视图
2、.侧俯视图二,平面展开光照图180o90.0.90.180.名师课堂?18090.0.90.180.|DIll180.90.0.90.180.l8o.90.E66.34N66.34S以上都是太阳直射在 90.E 经线上的光照图.太阳直射在其他经线上的光照图与上述情况相类似.上面所示的都是二分二至日的光照图,但实际生活中,绝大多数并非二分二至日的情况.如当太阳直射 15.N 时,晨昏线与南,北纬 75.纬线相切,北纬 75.以内极昼,南纬 75.以内极夜,光照图类似于夏至日的情况,只不过极昼极夜的范围不同.(图略)在各种光照图上,我们可以读取如下知识:1.判定晨线和昏线昼夜半球的交界线为晨昏线,
3、它是由晨线和昏线组成的,它们各占晨昏线的一半.地球上某点随着地球的自转,由黑夜进入白天时,则该点所经过的是晨线;反之为昏线 .太阳光线垂直于晨昏线平面.2.确定日期晨昏线通过南北两极时,太阳直射在赤道上,表示的日期是春秋分日,即 3 月 21 日或 9 月 23 日.当晨昏线与南北极一一?名旰课堂圈相切,北极圈内全部极昼,南极圈内全部极夜时,表示的日期是北半球夏至日,即6 月 22 日;反之则为 12 月 22 日.当北极周围有极昼现象,南极周围有极夜现象时,该光照图表示的是北半球夏半年的情况;反之则表示冬半年的情况.3.确定地球自转的方向东经度数值越来越大的方向或西经度数值越来越小的方向为地
4、球自转的方向.在北极俯视图上,逆时针方向为地球自转方向.在南极俯视图上,顺时针方向为地球自转方向.4.确定太阳直射点的位置昼半球表面最中央的那一点是太阳直射点.如果延长经过直射点的太阳光线,则必定经过地球球心.5.确定太阳高度和正午太阳高度太阳直射点的太阳高度为 90.,以直射点为中心向四周,太阳高度逐渐减小.昼半球的太阳高度大于 0.,晨昏线上的太阳高度等于 O.,夜半球的太阳高度小于 O.(如下面的“太阳高度分布图所示“).夜半球各地太阳高度的绝对值与昼半球太阳高度数值相等的各地,以晨昏面为对称面,呈对称分布.直射点所在纬线各地的正午太阳高度为 90.,从直射点所在纬线向南北两侧,正午太阳
5、高度逐渐减小(除极夜区外).正午太阳高度的计算公式为:H 一 90.一 l 一 8l.为当地纬度,取正值;8 为太阳直射点的纬度,当地夏半年取正值,冬半年取负值.6.确定地方时晨线与赤道交点所在经线的地方时为 6 时.昏线与赤道交点所在经线的地方时为18 时.昼半球最中间那条经线的地方时为 12 时.夜半球最中间那条经线的地方时为 0 时(24 时).其他经线地方时的计算方法:先看它与已知地方时的经线经度相差多少度 ;再用以下方法来计算地方时:经度每差15.,地方时相差 1 小时,东加西减.,7.确定昼长夏半年,太阳直射在北半球,北半球各地昼长夜短,纬度越高,白昼越长,黑夜越短,北极周围有极昼
6、现象.夏至日是北半球各地白昼最长,黑夜最短的一天,北极圈内全部极昼.冬半年,太阳直射在南半球,北半球各地昼短夜长,纬度越高,白昼越短,黑夜越长,北极周围有极夜现象.冬至日是北半球各地白昼最短,黑夜最长的一天,北极圈内全部极夜.南半球的情况正好与北半球的相反.总的来说,从南北半球来看,太阳直射点所在的半球各地都是昼长夜短,纬度越高,白昼越长,极点周围有极昼现象,另一个半球的情况正好相反.春,秋分时,全球各地昼夜长短相等.(以上情况如下面“ 不同日期,正午太阳高度和昼长的纬度分布图“所示.)计算某地昼长的方法通常有下列四种:(1)昼长一昼弧15./b 时.南北半球纬度数相同的 A,B 两地,A 点
7、的昼长与 B 点的夜长相等,因为 A 点的昼弧与 B点的夜弧相等(如下图所示).,A 弧r/:B 革昼弧 /(2)昼长一(12 时一日出时刻)x2(3)昼长一(日落时刻一 12 时) 2(4)求出昼弧和夜弧之比,即为某地通过昼半球的路程和夜半球的路程之比; 速度一定(15/d时 )时,路程和时间成正比,路程比就等于时间比,再根据昼夜为 24 小时,按比例算出昼长和夜长.8.确定两个日期的范围(1)以地方时为准地球上两个日期的界线:地方时为.时的经线,目界线 (不完全是 18o.经线).地方时为.时的经线向东到 18o.经线是今天的范围;反之则为昨天的范围.名旰课堂.一一一 j_-l-/)ZH(
8、2)以区时为准地球上两个日期的界线:某两个时区的分界线和日界线 .如北京时间为 9 点 10 分时,西一区的区时为 0 时 1O 分,西二区的区时为前一天的 23 点 1O 分,西一区与西二区的界线就是两个日期的分界线.另一条分界线是 180.经线.9.确定两点间的方位经线指示的是南北方向,指向北极的为北,指向南极的是南.纬线指示的是东西方向,顺着地球自转的方向为东,反之为西.东经度数值增加的方向或西经度数值减小的方向为东,反之为西.东西方向以两点间经度差小于 180.一侧为确定方向的范围.四,太阳高度分布图(图中的等值线为等太阳高度线)夜半球昼半球夜半球夜半球五.不同日期,正午太阳高度和昼长
9、的纬度分布图(表示正午太阳高度,-一-一一表示昼长,下同)S90o66.3423.260.23.2666.3490oN昼长(时 )(H)90o66o34$90.66.3423.260.23.2666.3490.N?名旰课堂六,纬度不同的地方,正午太阳高度和昼长的年变化曲线图1.在赤道上 2.在北回归线上4.在北纬 75.纬线上(H)9023.260.5.在北极上3.在北极圈上昼长(时 ):2412春分夏至秋分冬至春分由以上几种情况分析可知,太阳直射点移近时,正午太阳高度逐渐增大,远离时,正午太阳高度逐渐减小(极点周围的极夜区除外);从冬至到夏至,北半球各地白昼逐渐增长 ,从夏至到冬至,北半球各
10、地白昼逐渐变短(北极周围的极昼极夜区除外).南半球的情况正好和北半球的相反.七,正午太阳高度和昼长的年变化值(某地一年中正午太阳高度和昼长的最大值与最小值的差值,其中正午太阳高度的年变化值以 AH 表示)纬度分布曲线图46.52/23.2b,$90o66.3423.260.23.2666.3490.N昼长年变化值(时)./由此可见,在热带范围内,正午太阳高度的年变化值由赤道向南北两侧逐渐增加,从 23.26 增加到 46.52;在温带范围内,正午太阳高度的年变化值都为 46.52;在寒带范围内 ,正午太阳高度的年变化值由极圈向极点逐渐减小,从 46.52 减小到 23.26.寒带昼长的年变化值为 24 小时;赤道昼长的年变化值是 0;从极圈向赤道,昼长的年变化值逐渐减小,由 24 小时减小到 0 小时.上述坐标图的横轴和纵轴可以相互交换,产生新的图形.例如:夏至日昼长的纬度分布可用图甲表示.造成正午太阳高度和昼长变化的原因是太阳直射点在南,北回线之间来回移动,具体如图乙所示.昼长(小时 )甲乙地球上纬度不同的地方,正午太阳高度和昼夜长短不同,地表获得太阳辐射能量就有差异,这样在地球上就产生了五带(图见课本 22 页). 囹
