第三讲　地球的运动 一、地球自转和公转运动的基本特征 运动形式 自转 公转 概念 绕 的旋转 绕 的运动 示意图 地轴 太阳

方向 自 向东 从北极上空俯视—— 时针 从南极上空俯视——顺时针 同左 地轴空 间指向 北端始终指向 附近 地轴的空间指向不变 运动周期 ↓ 现象周期 1恒星日 (23时 分 秒) 1恒星年 (365日 时9分 秒) 1太阳日＝24小时 (昼夜更替现象周期) 1回归年为365日5时 分46秒(直射点回归运动周期)　　　　　　　　 西 逆 北极星 56 4 6 10 48

速 度 角速度 除南北极点外，各地均为 15°/时(或1°/4分) 平均约1°/天 近日点 ( 月初) 远日点慢(7月初) 线速度 因纬度而异自赤道向两极递减 平均约 30千米/秒 关系 地球自转的平面(赤道面)与公转轨道平面(黄道面)目前存在 的交角(黄赤交角) 快 1 23°26′

时间 (日期) 北半球夏半年(南半球冬半年) 3月21日→ 6月22日→9月23日 昼夜长短变化 北半球 昼夜等长 →昼越来 →最长→越来越短→ →夜越来 →最短→越来越长→ 南半球 →昼越来 →最短→越来越长→ →夜越来 →最长→越来越短→ 越长 越短 越短 越长

时间 (日期) 北半球冬半年(南半球夏半年) 9月23日→12月22日→3月21日 直射点移 动方向 赤道→ →赤道 昼夜长短变化 北半球 昼夜等长 →昼越来 →最短→越来越长→ →夜越来 →最长→越来越短→ 南半球 →昼越来 →最长→越来越短→ →夜越来→最短→越来越长→ 南回归线 越短 越长 越长

1．基本特征：晨昏线是昼、夜半球的分界线，由于地球自转的同时，还不停地围绕太阳公转，因此晨昏线具有以下几个方面的特征： (1)晨昏线是由弧度均为180°的晨线和昏线两段圆弧组成的大圆。 (2)晨昏线所在平面总是平分地球，始终与太阳光线垂直。 (3)晨昏线总是平分赤道这条纬线。 (4)晨昏线上的太阳高度(观察者观测太阳时的视线与地平面的夹角)总是为零。 (5)晨昏线在地球表面总是自东向西运动。

2．在光照图上判断晨线和昏线的常用方法如下： (1)根据地球自转的方向判断：

如上图，自转方向为逆时针，则B点为北极点，顺着自转方向，由昼半球进入夜半球，所以是昏线，而则由夜半球进入昼半球，所以是晨线。 (2)根据时间判断：晨昏线与赤道的交点有两个，两个交点的地方时是确定的，交点所在经线地方时为6时的为晨线，交点所在经线地方时为18时的为昏线。 (3)根据昼、夜半球判断 ①昼半球的东界为昏线，西界为晨线 ②夜半球的东界为晨线，西界为昏线 (4)在常见的侧视图中，我们可以利用“左夜为晨，右夜为昏”这一规律来解题，也就是根据地球自转方向和昼夜半球在左右的位置判断晨线或昏线，晨线左边一定是夜半球右边一定昼半球，昏线正好相反。

1．地方时的判断与计算 (1)依据：同一时刻地球不同经度有不同的地方时，经度每相隔15°，地方时相差1小时；经度每隔1°，地方时相差4分钟。 (2)计算步聚： 第一步：求两地区的经度差。 第二步：经度差和时间的换算、求时间差。 第三步：求地方时。 所求地方时＝已知地方时±时差(若所求地在已知地的东侧用“＋”，西侧用“－”)。

2．区时的判断与计算 第一步：如果已知该地经度，求时区数； 该地所在时区数＝该地经度÷15°(余数处理；若小于7.5则直接舍去；若大于7.5，则在结果加上一个时区)。方向不变。 第二步：求时差，即求时间间隔，每相隔一个时区，时间相差一小时。 第三步：求区时 所求区时＝已知区时±时区差×1小时 注：①“＋、－”号的选取同地方时的运算。②若求出时间大于24小时，则减24小时，日期加一天；若所求时间为负值，则加上24小时，日期减一天。 3．日界线 (1)国际日界线的特征

日界线西侧 日界线东侧 时区 东十二区 西十二区 经度 东经度 西经度 时刻 相同 日期 今天 昨天 变更 见图 地球 自转 方向 →

(2)日期的自然界线：除日界线以外，还有一条日期的分界线，那就是地方时为0时的经线，此界线两侧日期的变化与日界线恰好相反，即0时经线以东日期早，以西日期晚。 (3)日期的范围：两条日期界线的存在，使得全球不同日期的范围不同。由0时经线向东至日界线为今天，则0时经线以西至日界线为昨天。只有0时经线与日界线(180°经线)相重合时，全球在同一日期，亦即中时区为12时，北京时间为20时。 当计算出的区时小于0时，应将日期减1日，时间加24小时；当计算出的区时大于24时，要将日期加1日，时间减24小时。有时日期的变化还会引起月份甚至年份的变化，要注意每年的1、3、5、7、8、10、12这几个月为大月，每月31天，每年的4、6、9、11为小月，每月30天，每年的2月在平年为28天、闰年为29天。

1．二分二至日在公转轨道示意图上的位置(注意地球自转和公转方向) 2．在地球公转轨道图上，确定二分二至日的位置，关键是判断出二至日的位置，区分方法有三种： (1)根据地球的倾斜方向判定——北倾为夏，南倾为冬。即北半球倾向太阳时为夏至日，如上图中的a点。南半球倾向太阳时为冬至日，如上图中的b点。

(2)根据太阳直射点的位置判定——北夏南冬。在公转轨道左右两端的地球光照图上，首先过地心作地轴的垂线表示赤道；然后画出太阳与地球中心的连线，标出该线与地球表面的交点，该点就表示太阳直射点；最后根据该点在南北半球上的位置判定冬至日或夏至日。即该点若在北半球则为夏至日，如上图中的a点；该点若在南半球则为冬至日 ，如上图中的b点。 (3)根据与近日点和远日点的距离判定——近日为冬，远日为夏。当地球公转接近近日点时为冬至日，如下图中的P点；地球公转接近远日点时为夏至日，如下图的Q点。 冬至日、夏至日的位置确定之后，再根据地球的公转方向，判定春分日、秋分日的位置。

1．光照图的分类 常见的光照图形式很多，主要分为以下三种类型 全图 1/2图 1/4图 局部图 极点 俯视 图

侧视图 圆柱投影图

2.光照图的判读 光照图的判读方法很多，但通常按以下步骤进行： (1)确定南北极。依据自转方向(顺时针为南极、逆时针为北极)、经度数值变化(东经度增大或西经度减小的方向为自转方向)、海陆分布(北冰洋和南极洲)等确定南北极点。 (2)判断晨线和昏线。顺自转方向，由夜半球进入昼半球的线为晨线，反之，为昏线。 (3)判断节气、日期和太阳直射点的纬度

节气 日期 太阳直射点纬度 晨昏线与 经线圈重合 春分日或秋分日 3月21日前后或9月23日前后 0° 晨昏线 与极圈 相切 北极圈内 为极昼 夏至日 6月22日前后 23°26′N 为极夜 冬至日 12月22日前后 23°26′S (4)确定太阳直射点的经纬度。平分昼半球的经线度数即为太阳直射点的经度；晨昏线与经线圈夹角的度数，或出现极昼的临界度数的余角值即为太阳直射点的纬度。

(5)计算昼夜长短 ①昼长＝日落地方时－日出地方时 ＝(12 ∶00－日出地方时)×2 ＝(日落地方时－12 ∶00)×2 ②同一条纬线中，昼弧的长度越长，该纬线上各点的白昼时间越长，日出的地方时越早，日落的地方时越晚。不同纬度中，昼弧的弧度数大的那条纬线上的各地白昼时间长。 ③同一纬线上的各点，昼夜长短相等，日出、日落的地方时相同。日出时刻＝12－昼长÷2，日落时刻＝12＋昼长÷2。 ④地方时与昼弧、夜弧的关系。平分昼弧的经线的地方时为12 ∶00，平分夜弧的经线的地方时为0 ∶00；晨线与赤道交点的经线的地方时为6 ∶00；昏线与赤道交点的经线的地方时为18 ∶00。

(2009年高考上海地理卷)昼夜更替，潮起潮落，地球自转运动产生了许许多多的自然现象。据此回答下列问题。 (1)在下列现象中，可以成为地球自转的证据是(　　) A．日月升落　　　　　　　B．极昼极夜 C．月相变化 D．四季转换

2．以太阳为参照点，地球自转一周所需时间为(　　) A．23小时56分 B．24小时零4分 C．24小时56分 D．24小时 【解析】　日月升落可以作为地球自转的证据。极昼极夜和四季更替与地球公转相关，月相变化与月球自转相关。 【答案】　(1)D　(2)D

确定是昏线还是晨线往往是解决问题的突破口，可按以下步聚判断： ①确定自转方向，在图中适当的位置标出来。 ②在所判断的晨昏线上任意选一个普通的点。 ③看运动趋势，沿自转方向进入白昼的点所在的线为晨线；沿自转方向进入黑夜的点所在的线为昏线。如下图所示：

1．(2009年高考广东文科基础卷)下图中a为晨昏线，c为经线，b为c线上地球自转线速度最大的点。读图回答下列问题。 D．此时地球位于公转轨道的近日点附近

(2)下面四幅图中，能正确表示b地水平运动物体方向的是(　　) 【解析】　根据题意，当a、c两线重叠时，即是春分日或秋分日时，此时全球昼夜平分，北京和海口昼夜等长。 由题干“b为c线上地球自转线速度最大的点”可判断b位于赤道上。根据地转偏向力的影响原则，北半球运动物体右偏，南半球运动物体左偏，赤道无偏转。 【答案】　(1)A　(2)C

(2009年高考海南地理卷)一些课外活动小组，分别观测了其所在学校旗杆日出时的影子OM和正午的影子ON之间夹角——∠MON的变化情况。据此完成下列问题。 A．中亚　　　　　　　　B．西亚 C．东南亚 D．南欧 (2)我国某学校，每年有两天不存在∠MON，该校可能位于的省区(简称)是 (　　) A．滇 B．湘 C．皖 D．鄂 3．江苏某学校，在一个月内观测到∠MON发生了小—大—小的变化，该月是 A．3月 D．6月 C．9月 D．12月

【解析】　某校一年中绝大部分时间∠MON接近直角，说明该地在赤道附近。 一年中有两天不存在该角，说明一年中有两次太阳直射的现象，因此该地应该在回归线之间。 江苏位于北回归线以北地区，没有太阳直射现象，太阳直射点离江苏越近，该角越大，越远该角越小。A项3月份太阳直射点一直是越来越近的，∠MON应是小—大的过程，不正确。B项6月22日之前太阳直射点向北移，太阳直射点离江苏越来越近，6月22日到达北回归线，之后开始向南移，离江苏越来越远，∠MON为小—大—小，符合题意。C项9月份太阳直射点∠MON为大—小的变化过程，不正确。D项12月份太阳直射点先南移后北移，离江苏先远后近，故∠MON为大—小—大的过程，不正确。 【答案】　(1)C　(2)A　(3)B

正午太阳高度的应用 (1)利用正午太阳高度确定地方时：当某地太阳高度达到一天中的最大值时，就是一天的正午时刻，此时该地的地方时为12时。 (2)利用正午太阳高度确定当地的地理纬度：当太阳直射点位置一定时，如果我们能够知道当地的正午太阳高度，就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度”的规律，求出当地的地理纬度。 (3)利用正午太阳高度确定楼距、楼高：为了更好地保持各层楼都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，见图甲，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L＝hcotH。

(4)太阳能热水器的倾角调整：为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与受热板之间成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为a＋h＝90°(如图乙)

2．(2009年高考四川文综卷)下图是经纬网图，已知M地位于赤道，N地比P地先见到日落；此刻，图中70度纬线以内为极昼，再过8小时，N地太阳高度达当日最大。读图回答下列问题。

(1)此刻，太阳直射(　　) A．世界著名渔场　　　　　B．世界著名油田 C．暖流流经地区 D．热带沙漠地区 (2)图幅范围内(　　) A．此刻，各地在同一日 B．此刻，大部分地区是黑夜 C．此日后，各地白昼逐渐增长 D．此季节，N地原野一片枯黄

【解析】　N地在P地先见到日落，可知N地位于P地的正东，进而可知图示区域位于南半球；图中70°S以内为极昼，可推知阳光直射20°S；N地经度为30°E，再过8小时N地太阳高度达当日最大，可知此刻阳光直射经线为150°E。综上，可知此刻太阳直射点地理坐标为(20°S,150°E)，该处为东澳大利亚暖流流经地区。 据题干及上题分析知N点(30°E)此时地方时为4∶00，可推知0∶00点钟经线为30°W，显然图示区域0∶00点钟经线穿越，此刻图中各地分属两个日期，A错；图示区域大部分位于中低纬地区，且地方时大都在4∶00之前，除70°S以南少部分极昼区外，大部分地区仍处在黑夜之中，故B对；该日阳光直射20°S，南半球为夏半年，N地(30°S,30°E)为热带草原气候，正值多雨时节，草原葱绿，D错。该日，阳光直射点的南北移动方向不定，该区域昼长变化状况不能确定，故C错。 【答案】　(1)C　(2)B

(2009年高考福建文综卷)读图，完成下列问题。 (1)若EF为赤道，P点出现极昼现象，则太阳直射的范围是(　　) A．0°～20°N　　　　　 B．0°～20°S C．20°N～23°26′N D．20°S～23°26′S

(2)若EF为地球公转轨道平面，PQ为地轴，下列变化可信的是(　　) A．福州冬季均温升高 B．北温带范围变小 C．全球极夜范围扩大 D．悉尼(约34°S)夏季昼变长 (3)若O为北极点，H、P为晨昏线与某纬线的两个交点，则E点的时间可能为(　　) A．5月23日8时 B．6月22日18时 C．11月23日6时 D．12月22日18时

【解析】　根据图示信息可知，P点位于北半球，其纬度数应为70°N。此时P点出现极昼现象，根据极昼圈变化规律可知，该点位于极昼圈上或极昼圈以内，得出太阳直射的范围是20°N～23°26′N。 由图中信息不难得出，黄道平面和赤道平面的夹角(黄赤交角)为20°。当黄赤交角变小时，地球上温带的范围将变大，B选项错误；黄赤交角变小时，全球极昼极夜的范围将缩小，所以C选项错误；黄赤交角变小时，北半球冬季昼长变长，南半球夏季昼长变短，位于北半球的福州因太阳照射时间增加均温升高。

因O为北极点，地球自转的方向为自西向东，从北极上空俯视时，为逆时针方向旋转，E点的时刻应比H点、P点的时刻早。由题意“H、P为晨昏线与某纬线的两个交点”可知，HP之间的中心点的地方时是0∶00或12∶00。若HP中心点的地方时是0∶00时，北半球应为昼长夜短，E点的地方时应为6∶00。若HP中心点的地方时为12∶00时，北半球昼短夜长，北极点出现极夜，日期应为12月22日的18时。如下图所示： 【答案】　(1)C　(2)A　(3)D

几个关于昼夜长短变化的问题 (1)全球各地昼夜长短的变化幅度与纬度的关系 由于赤道上终年昼夜平分，其昼夜长短的变化幅度为0，而极地地区会出现极昼、极夜现象，其昼夜长短的变化幅度为24小时，故昼夜长短的变化幅度随纬度的增高而逐步变大。 (2)极昼、极夜范围的变动状况(以北半球为例) 春分日→夏至日：极昼范围从北极点逐步扩大到北极圈； 夏至日→秋分日：极昼范围从北极圈逐步缩小到北极点； 秋分日→冬至日：极夜范围从北极点逐步扩大到北极圈； 冬至日→次年春分日：极夜范围从北极圈逐步缩小到北极点。

3．(2009年高考广东地理卷)读图，回答下列问题。

某日甲、乙、丙、丁四地的昼长或夜长示意图 (1)若图中有两地位于南半球，这两地是(双项选择题)(　　) A．甲地 B．乙地 C．丙地 D．丁地 (2)关于甲地的叙述，正确的是(双项选择题)(　　) A．日落时刻为地方时18时 B．水平运动的物体向右偏转 C．一年中正午太阳高度角只有一次最大值 D．甲地的地球自转线速度大于丙地 (3)若甲地位于东八区的中央经线上，乙地位于东西半球分界线上，当甲地日出时，可能乙地的地方时是(双项选择题)(　　) A．4时40分 B．8时40分 C．16时40分 D．20时40分

【解析】　从图中可以看出甲地夜长为12小时，其余三地昼长不同，可以判断甲地位于赤道，丙、丁两地昼长小于夜长，乙地昼长大于夜长，乙与丙丁不在同一半球。如果有两地位于南半球，可能是丙、丁地。 结合上题判别甲位于赤道地区，水平运动物体不发生偏转，日落地方时为18时，故选项A正确，赤道地区自转线速度最大，故选项D正确。 根据题意可判断甲地位于120°E，乙地为20°W或160°E，当甲地日出时，其地方时为6时，可求出20°W地方时为20时40分，160°E地方时为8时40分。 【答案】　(1)CD　(2)AD　(3)BD

(2009年浙江六校模拟)僧一行在编制《大衍历》时发现，“日南至，其行最急，急而渐损，至春分及中而后迟。迨日北至，其行最舒，而渐益之，以至秋分又及中而后益急”。据此回答1～2题。 1．僧一行发现的实际上是(　　) A．昼夜长短的变化 B．地球公转速度的变化 C．正午太阳高度的变化 D．地球自转速度的变化

2．下列地理现象与僧一行的发现有因果联系的是(　　) A．地表水平运动物体运动方向的偏转 B．气压带风带的季节移动 C．北半球夏半年长于冬半年 D．南极地区比北极地区更寒冷 【解析】　由“南至”“春分”“北至”“秋分”以及“急”“损” “迟”“舒”“中”可知，僧一行发现的实际上是地球公转速度的变化。 由于地球在远日点附近公转速度慢，近日点附近公转速度快，所以北半球夏半年长于冬半年。 【答案】　1.B　2.C

(2009年湖南联考)下表是四地一年中昼长最大差值(R)和正午太阳高度最大差值(H)资料，据此回答3～4题。 ① ② ③ ④ R 2小时26分 24小时 0小时 5小时42分 H 43°26′ 46°52′ 23°26′

3.四地按照纬度由高到低的排列，正确的是(　　) A．①②③④ B．①③②④ C．②④①③ D．④②①③ 4．④地的最短昼长为(　　) A．9小时9分 B．10小时42分 C．11小时22分 D．13小时22分 【解析】　由昼长的变化规律知，纬度越高，昼长的变化越大，所以四地按照纬度由高到低的排列正确的是②④①③。 ④地的最长昼长与最短昼长之和为24小时，最长昼长与最短昼长之差为5小时42分，可以列方程组，不难求出其最短昼长为9小时9分。 【答案】　3.C　4.A

(2009年浙江五校联考)为迎接奥运会，北京临街的平顶住宅楼都进行了“平改坡”工程，即平屋顶改成坡屋顶。阅读相关数据表格和示意图，完成5～6题。 角度 73°26′ 50° 26°34′ 三角函数的正切值 3.4 1.2 0.5 5.

楼顶“平改坡”后，某居民楼楼顶原来装的太阳能热水器一年中有一段时间正午不能完全照射到太阳光，这样的时间有(　　) A．1个半月左右 B．3个月左右 C．6个月左右 D．9个月左右 6．一年中，正午时太阳能热水器被坡屋顶挡住阳光面积最大的季节里，下列现象正确的是(　　) ①哈尔滨正值冰雕旅游旺季　②南非开普敦正值干旱季节　③杭州的日出方向是东偏北，日落方向是西偏北　④科学家在南极地区忙于考察 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④

【解析】　 当正午阳光如图示情况时，正午时热水器能受到阳光照射，但当正午太阳高度小于β时，太阳能热水器将有一部分无法被太阳光照射，根据图中数据，tanα=1.2，通过表格知道，α=50°，因此β=40°。根据正午太阳高度的计算公式，40°=90°-(40°+δ)，算出δ=10°S，太阳直射点位于10°S以南的时间大约有3个月。 该季节是冬季，冬季杭州太阳东南升，西南落，所以③不正确。 【答案】　5.B　6.B

7．(2009年杭州质检)下面四幅图，是同一时刻从不同位置上空观测到的昼夜情况，(阴影代表黑夜，其他部分代表白昼)，此时杭州(30°N,120°E)正值正午时刻。回答问题。 (1)下面说法正确的是(　　) A．A图是从0°，120°E上空观测到的斜视图 B．B图是从23.5°N,120°E上空观测到的斜视图 C．C图是从23.5°N,30°E上空观测到的斜视图 D．D图是从0°，120°E上空观测到的斜视图

(2)若甲、乙、丙、丁的纬度分别是56°N、0°、45°N、5°S，比较图中甲、乙、丙、丁这一天的昼长______________(用“＞，＜，＝”表示)，比较图中甲、乙、丙、丁四点这一天的正午太阳高度______________(用“＞，＜，＝”表示)。 (3)有一架飞机此刻要从A图中的甲点沿最近距离飞到C图中的丙点，飞机的飞行方向是_________________________________________________________________。 (4)把此刻的昼夜分布情况画到下面的空白图上。

【解析】　(1)求观测点所在位置实际是求图中地球的中心的位置。当杭州(120°E)12点时，A图所示中央经线(18点)，为150°W；B图所示中央经线(24点)为60°W；C图所示中央经线(6点)为30°E；D图所示中央经线(12点)为120°E。因此，A图是从23.5°N,150°W上空观测到的斜视图；B图是从23.5°N,60°W上空观测到的斜视图；C图是从23.5°N,30°E上空观测到的斜视图；D图是从23.5°N,120°E上空观测到的斜视图。(2)由昼夜长短的变化规律：6月22日这天，太阳直射北回归线，越往北昼越长，可知该日甲地昼最长，其次是丙、乙、丁。离北回归线越近，正午太阳高度越大，故四地中丙正午太阳高度最大，其次是乙、丁、甲。(3)甲、丙两点大致在晨昏线上，且甲地在丙地西边，因此沿晨昏线向东飞行为最近的航向，由甲到丙是先东北，后东南。 (4)题目要求画出以南极为中心的极地俯视图，在画图时注意，120°E经线是昼半球的中间经线，且通过晨昏线与极圈的切点、南极圈以内出现极夜现象。

【答案】　 (1)C (2)甲＞丙＞乙＞丁　丙＞乙＞丁＞甲 (3)先东北，后东南 (4)见下图。要求如下：弧线经过图中ABC三点；上半部着色。