地球概论第四章课件.ppt

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1、第四章　地球运动的地理意义四季和五带历法时间第八节　四季和五带太阳的回归运动昼夜长短太阳高度四季和五带401太阳回归运动401-1太阳的回归运动401-1太阳回归运动和太阳赤纬的周年变化太阳回归运动：回归线：回归年：回归运动的周期晨昏圈：极昼、极夜南北极圈γPK太阳赤纬的周年变化太阳在周年运动的同时，还表现为太阳赤纬的周年变化：节气黄经太阳赤纬黄经节气夏至（6.22）90°23°26′90°夏至立夏（5.5）45°16°19′135°立秋（8.8）春分（3.22）0°0°180°秋分（9.22）立春（2.4）315°-

2、16°19225°立冬（11.7）冬至（12.22）270°-23°26′270°冬至（12.22）太阳赤纬与黄经的关系太阳回归运动的表现太阳赤纬直射点位置春分点—秋分点秋分点—春分点冬至点—夏至点夏至点—冬至点00～＋23026′～0000～－23026′～00－23026′～＋23026′＋23026′～－23026′赤道-北回归线-赤道南回归线－北回归线北回归线－南回归线γPK赤道-南回归线-赤道402昼夜长短402-1昼夜交替晨昏线昼夜交替周期——太阳日昼弧和夜弧昼夜长短的纬度分布昼夜长短的季节变化昼半球夜半球

3、晨昏线（φ）（δ）昼夜交替由于地球的自转和公转，昼夜两半球在时间上不断地相互交替，使得各个地点时而位于昼半球，因而经历着白昼，时而位于夜半球，因而经历着黑夜。周期：一个太阳日晨昏线阳光特点昼夜两个半球的分界线纬线被晨昏圈分割成两部分，位于昼半球的为昼弧，位于夜半球的为夜弧阳光阳光判断A、B的晨昏SABNAB昼弧和夜弧昼弧=夜弧，则昼夜等长昼弧>夜弧，则昼长夜短昼弧<夜弧，则昼短夜长在同一纬圈上，昼弧＋夜弧＝24小时阳光图4-1春秋二分：太阳直射赤道，晨昏线等分所有纬线，全球昼夜平分图4-2北至日：太阳直射北回归线，北半

4、球各地昼最长，夜最短；北极圈内为极昼。南半球则相反图4-3南至日：太阳直射南回归线，南北半球的昼夜长短与北至日相反Q△ZPS,被称为天文三角形，在这个三角形中，ZP=90°-ΦPS=90°-δZS=90°按球面三角形边的余弦公式有：cosZS=cosPZcosPS+sinPZsinPScostcos90°=cos(90°-Φ)cos(90°-δ)+sin(90°-Φ)sin(90°-δ)costsinΦsinδ+cosΦcosδcost=0地平圈分太阳周日圈（赤纬圈）为昼弧和夜弧两部分cost=-tgtg（式中的

5、和皆以北半球为正，南半球为负）此公式表明，决定昼夜长短有两个因素：当地地理纬度和当时的太阳赤纬（即太阳直射点纬度）。前者是空间因素，即地理因素；后者是时间因素，即季节因素该公式的几何意义是十分清晰的，太阳赤纬的变化，表示其周日圈的改变。不同的周日圈被地平圈分割的情形各异：赤纬越高，周日圈越小，昼弧与夜弧的差异就越大。地理纬度的不同，决定周日圈对于地平圈的倾角的大小：纬度越高，周日圈越倾斜，昼夜长短变化越显著。半昼弧公式讨论cost=-tgtg1.昼夜等长：t=90°，则cost=0，则要求地理纬度和太阳赤纬至

6、少有一个是0①赤道上，无论太阳赤纬如何变化，昼夜等长②春秋二分，无论地理纬度如何变化，二分时全球昼夜等长cost=-tgtg2.昼长夜短的条件：t＞90°，cost＜0，要求地理纬度和太阳赤纬同号，即太阳直射半球上。3.昼短夜长的条件：t＜90°，cost＞0要求地理纬度和太阳赤纬异号，即太阳非直射半球上。cost=-tgtg4.极昼条件：t=180°，cost=-1.这要求地理纬度和太阳赤纬，不仅同号，而且互为余角，即=90°-5.极夜条件：t=0°，cost=1，要求地理纬度和太阳赤纬异号且为互余，=

7、-（90°-）极昼和极夜发生在南北两极为中心，以当时的太阳赤纬为半径的地球极冠地带，其范围大小视太阳赤纬而定。昼夜长短的纬度分布赤道上——终年昼夜等长在直射半球昼长夜短昼长随纬度的升高而增长在Φ＝900-δ处，出现极昼在非直射半球昼短夜长昼长随纬度的升高而缩短在Φ＝900-δ处，出现极夜例题阳光阳光阳光φδφ回季节变化δ说明当太阳赤纬为20°时，全球昼夜长短的纬度分布赤道上，终年昼夜等长北半球：昼长夜短，昼长随纬度的升高而增长，在70°N以北地区出现极昼现象。南半球：昼短夜长，昼长随纬度的升高而缩短，在70°S以南地

8、区出现极夜现象。昼夜长短的季节变化二分日——全球昼夜平分随

9、δ

10、的增大，各地昼夜长短的差异越来越大二至日，全球昼夜极端南北两半球昼夜长短的变化顺序相反阳光阳光阳光直射半球：昼长随

11、δ

12、的增大而增大非直射半球：昼长随

13、δ

14、的增大而减小1.是否位于直射半球2.太阳赤纬如何改变3.根据昼长与δ的关系做出判断比较北京（40°N）5月10日