第一节 地球的自转运动
一、自转运动的三要素1.自转方向：自西向东； 极点俯视图）：南顺北逆。
(1)侧视：自西向东。
(2)俯视
2.自转周期：恒星日（23小时56分4秒，真正周期）
太阳日（24小时，昼夜更替周期）
3.自转速度：角速度：①极点无速度；②角速度全球相等=15°/小时；
线速度：（纬度因素）线速度赤道最大，由赤道向两极递减；
南、北半球纬度数相同的地点线速度相同：40°N线速度=40°S线速度。
南、北纬60°上的线速度约为赤道上的一半：0°N线速度=60°N\S线速度。
南、北极点的线速度为零：90°线速度=0。
（海拔因素）海拔越高，线速度越大。
【扩展1】 地球同步卫星的速度与地球的自转速度的关系:
角速度一样；同步卫星线速度比地球自转线速度大
二、地球自转运动产生的地理意义
（一）昼夜更替与晨昏线
1.昼夜更替
昼夜现象：地球本身属性（不发光，不透明）；
昼夜更替：昼夜现象加上地球的自转导致。
2.晨昏线的分布特点及判断
晨昏线往往出现在光照图中，与众多的经纬线杂合在一起，就会容易混淆。判读光照图的核心就是快速解读出晨昏线。经纬网的分布是固定的，而且晨昏线分割昼夜。也很容易判读。问题在于图形多样。
（1）晨昏线的分布特点
(1)晨昏线是平分地球的一个大圆。
(2)晨昏线所在的平面与太阳光线始终垂直，地球球面上的晨昏线与太阳光线垂直且相切。晨昏线上太阳高度角为0°。
(3)晨昏线平分赤道。晨线与赤道的交点地方时为6：00，昏线与赤道的交点地方时为18：00。
(4)晨昏线与经线的夹角变化范围为0°—23°26′，春分日、秋分日时与经线圈重合，二至日时晨昏线与经线的夹角为23°26′。也可以说晨昏线与经线圈的夹角为太阳直射点的纬度数。如下图所示。(α＝β)
(5)晨昏线只有在二至日才与极圈相切。切点的地方时为0：00(24：00)或12：00。
(6)晨昏线自东向西以15°/时的速度移动，与地球自转的方向相反。
（2）．晨昏线的类型
(1)直线型
(2)弧线型
（3）晨昏线的判断
在明确地球自转方向的基础上：
顺着地球自转方向，由夜半球进入昼半球的是晨线；昼半球进入夜半球的昏线。
3.晨昏线在光照图中的运用：（两切点，两交点的运用）
(1)确定地球的自转方向
(2)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(或24时)，要么是12时。切点附近出现极昼现象的是0时(或24时)，切点附近出现极夜现象的是12时。
(3)确定日期和季节
①晨昏线经过南北两极点，与某一经线圈重合，与所有纬线圈垂直相交，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。
(4)确定太阳直射点的位置
日照图上平分昼半球的经线的经度就是太阳直射点的经度。太阳直射点的纬度需要根据与晨昏线相切的纬线的纬度来确定，若与晨昏线相切的纬线的纬度为α，则太阳直射点的纬度等于90°－α(注意：太阳直射点一定与出现极昼现象的地区处于同一半球)。
(5)确定昼夜长短
某地的昼长等于该地所在纬线圈与晨线和昏线两交点之间昼弧所跨的时间数；夜长等于该地所在纬线圈上夜弧所跨的时间数。
(6)确定日出日落时间
某地的日出时间就是该地所在经线与晨线的交点上的时间；日落时间就是该地所在经线与昏线的交点上的时间。某地日落日出时间的计算公式是12±昼长/2。
(7)确定极昼极夜的范围
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、极夜现象正好相反。
（二）时区、区时及日期范围
1.地方时，每个地方都有自己的时间，称之为地方时。
不同地区的经度不同，以经度代替。同一条经线上的地方时是相同的，经度不同，则地方时不同。
我们以先看到太阳为早，由于地球自西向东自转，东边先看到太阳，即时间比较早，时刻数字比较大。
地球上有无数条经线，就会有无数个地方时，为统一时间，地球上划分了时区。
2.时区：表示一个经度跨15°的区域，全球共24个时区。
求某地处于何时区的计算：将其经度处于15，看余数。余数小于7.5，则商即为该地所在时区。余数大于7.5，则商 1为该地所在时区。
3.区时：时区中央经线的地方时。作为整个时区共同使用的时间。
【出题方向】 对于地方时、时区的计算，都是已知某地某时，求某地是何时？
【解题步骤】
①找出两地经度，将东经度放东边，西经度放西边的模式进行分布。
②据经度差计算时间差：15°=1h，1°=4min
③东加西减。
注意：① 如果计算出的结果超过24，则表明有比材料给的已知日期更新的一天出现了。如果计算结果为负，则表明比材料给的已知日期要慢一天，就是昨天。
② 还有一种题型是求某时在何地，也是根据已知求未知。解题步骤是将时间大的放东边，时间小的放西边（东早西晚）。然后根据时间差进行计算进度差。东加西减。
4.地球上日期的变更及范围判断
（1）新旧一天的分布：
地球上的两条日界线：0时所在经线（自然，变化着的）；
国际日界线（固定，大致与180°经线重合）。
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做题目是直接划出两条日界线，180°在最右侧，0时经线在左侧。
0时经线向东到180°为新的一天，向西到180°为旧的一天。
判读某地在哪个日期，即需要判断是在新的一天还是旧的一天，关键是判断该地的经度位于0时所在经线的东侧（新的一天）还是西侧（旧的一天）。
（2）新旧一天的范围
【解题1】：日期范围的判断，关键是找到0时所在经线。从0点经线向东到180°经线之间的范围为新的一天范围，0时所在经线向西到180°经线之间的范围为旧的一天。若0时经线和0°经线重合，新旧各一半；若0时经线和180°经线重合，则全球为一个日期。
【解题2】题目如果直接问新（或旧）的一天的范围比例，直接算180°经线的地方时即可。
180°经线的地方时是几点，进入新的一天的区域所占时间就是几小时；因为新的一天的是从180°开始的。
在图中找出给的已知时间，由该地向东到180°算出180°经线的时间。
注意：如果计算出的结果超过24，则表明有更新的一天出现了。
反过来，全球进入新的一天的区域所占时间是几小时，180°经线的地方时就是几点。
（三）地转偏向力及其地理意义
1.定义：由于地球自转，在地球表面做水平运动的物体运动时偏离了原来的运动方向。
2.规律：北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上不偏
3.特点：地转偏向力垂直于物体的运动方向；只影响运动方向，不影响运动速度；纬度越高，地转偏向力越大。
4.地理意义：①河流沿岸人类活动的选址受地转偏向力的影响，北半球河流冲蚀右岸，在左岸淤积，故港口、防洪堤坝一般建于右岸，聚落、挖沙场地宜选在左岸。具体示意如下：
②炮弹的发射及物品的空投方位确定。
③根据天气资料图，正确判断风向及其变化。
④根据风或水流的偏转方向判断南北半球。
第二节 地球的运动——公转
地球的公转运动从宏观的角度来看是地球在黄道平面上绕着太阳在做自西向东的运动。
一、地球公转运动的特征：
1.方向：自西向东。从北极上空俯视，为逆时针；从南极上空俯视，为顺时针。
2.轨道（黄道平面）：近似正圆的椭圆。
3.周期：一个恒星年，365天6时9分10秒。
4.速度：近日点最快，远日点最慢。
5.黄赤交角
黄赤交角是黄道平面和赤道平面的夹角，目前为23°26′。
由于黄赤交角的存到导致地球在绕太阳公转的过程中直射点不断移动。
黄赤交角的大小决定太阳直射点做回归运动的范围。也决定了发生极昼极夜地区的范围。
注意：如果黄赤角变为0°，则太阳直射点始终位于赤道上，地球上的气压带、风带的位置将不会移动，正午太阳高度和昼夜长短的年变化消失，地球上的四季与五带也将消失。
地球的公转运动从微观的角度来看就是太阳直射点在地球南北回归线之间做回归运动的过程。
引起太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。
(1)思维流程
(2)具体分析(黄赤交角变化带来的影响)
二、地球公转产生的地理意义
全球昼夜长短以及正午太阳高度角的变化要以动态的眼光（直射点的移动）分析。
（一）昼夜长短的变化
1.光照图判读
在光照图中，主要是通过晨昏线切割纬线圈的比例来判断昼夜长短。
晨昏线是由太阳光线决定的，且是垂直关系。
晨昏线是由太阳产生的，所以太阳（光线）运动产生了晨昏线的运动。
太阳直射点的周年运动：随直射点在南北回归线之间来回运动。因此，晨昏线是在极点到极圈的范围来回摆动。
太阳直射点移动，晨昏线发生偏转，相切在不同的纬线圈（与直射点度数互余），全球各地昼夜长短产生变化。
注意：有时候也会以晨昏线与经线（或地轴）的夹角来体现直射点的纬度。
2.具体日期判读（太阳直射点回归运动图）：
太阳直射点一年在回归线之间做运动，某一日期在哪个纬度是可以通过二分二至日四个固定点就行推演的。太阳一个月大致走8个纬度。
知道直射点所在的半球就可以知道某地昼夜的长短。而如果要知道某地昼夜的变化，还需知道直射点向哪个半球移动。
3.日出日落的时间推算昼夜长短：
日出日落时间与昼夜长短：昼长=日落-日出。
【思维扩展1】：昼夜差的大小
不同地区:赤道始终昼夜平分，昼夜差为0，纬度越高，昼夜长短差越大。
不同季节:二分日最小,二至日最大。
【思维扩展2】：昼夜长短的关于日期的对称性
求某地（非极地地区，同时要注意其所在半球）昼夜长短相等的两个日期：如果是夏半年（3.21——9.23）的日期范围，则以夏至日（6月22日）日期为对称；
如果是冬半年（9.23——次年3.21）的日期范围，则以冬至日（12月22日）日期为对称如果；
如果是求某地昼夜长短刚好相反，则是以二分日日期为对称。
对于极地考察的是极昼极夜开始或结束的时间。（例如已知极昼开始的时间，求极昼结束的时间），也是关于二至日的对称（具体方法与上述相同）。
【思维扩展3】昼夜长短的关于纬度的对称性
同一纬度同一日期，南北半球的昼夜长短刚好相反。
（五）昼夜长短的计算
1.利用昼夜弧的弧度数计算
昼(夜)长＝昼(夜)弧/15°
2．利用日出、日落时间计算
(1)依据：
①白天：日出、日落时间关于正午12时对称。
②夜间：日出、日落时间关于0时对称。
③上午时长＝下午时长。
④前半夜时长＝后半夜时长。
如下图所示：
(2)计算方法：
①昼长时间＝日落时间－日出时间＝2×(12－日出时间)＝2×(日落时间－12)＝24－夜长
②日出时间＝12－昼长/2＝夜长的一半
3．利用昼夜长短的分布规律计算
(1)同一纬线上各点昼夜状况、日出和日落时间相同。
(2)南、北半球纬度数相同的两条纬线昼夜时长互等，即：
南半球某地的昼(夜)长＝北半球同纬度数某地的夜(昼)长
4．利用日期的对称性计算
(1)关于二至日对称的两个时间，如A点和B点，太阳直射点位于同一个位置。
(2)关于二分日对称的两个时间，如B点和C点，太阳直射点位于不同半球，但纬度数相同。
（二）正午太阳高度角的变化
1.正午太阳高度角
太阳高度角：太阳光线与地面所形成的的夹角，一天当中地方时为中午12点太阳高度最大。
正午太阳高度角是由直射点所在的纬度决定的，离直射点越近，正午太阳高度角就越大。
2.正午太阳高度角的分布
正午太阳高度角是由直射点所在的纬度决定的，离直射点越近，正午太阳高度角就越大。
3.正午太阳高度角的变化：
正午太阳高度角的变化与直射点移动有关。
【纬度变化】
春、秋分日:直射在赤道，正午太阳高度角由赤道向南北两极递减。
夏至日:直射点直射在北回归线，北回归线及其以北地区达一年中最大值。
北半球各纬度达到一年中的最小值；
冬至日:直射点直射在南回归线，南回归线及其以南地区达一年中最大值。
南半球各纬度达到一年中的最小值。
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、秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减，如图中b折线所示。
【年变化】
①回归线之间：
正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值。
②回归线上：
正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳高度最大值。
③回归线至极点之间
正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳高度最大值
【扩展1】：日出日落的方位。
【扩展2】：太阳周日视运动。
在历年的考试中，主要以回归线到极圈之间的地区进行考察，重点讲解该地区的太阳轨迹变化。
【解题关键】三点定轨迹，日出日落方位 正午太阳位置。
日出日落方位可以根据日期知道直射点所在半球确定，关键在于正午太阳的位置。
【北回归线以北地区】对于北回归线以北的地球来说，太阳永远在南面。故其轨迹为：
【北半球夏半年】 【北半球冬半年】
【南回归线以南地区】对于南回归线以南的地球来说，太阳永远在北面。故其轨迹为：
【北半球夏半年】 【北半球冬半年】
【二分日】
【扩展3】：影子的朝向及长短的变化
① 影子的朝向：与太阳的方位相反。先判断出此时太阳的位置即可推断影子的朝向。同样，影子的朝向也可以反推太阳的位置。
② 影子的长短变化：
一天中：正午太阳最高，则影长最短，则日出→正午，影长缩短；正午→日落，影长变长。
一年中：（离太阳越近）正午太阳高度角越大，影子越短。（纬度越高，正午时的影子越长）
4.正午太阳高度角的运用：
（1）正午太阳高度角的计算：H=90˚- 纬度差
说明：
① “两点”是指所求地点与太阳直射点。
② 两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北(南)半球，则两点纬度“大数减小数”；两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。
当太阳直射B点(10°N)时：
A点(40°N)正午太阳高度：
H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。
C点(23°26′S)正午太阳高度：
H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。
（2）确定房屋的朝向
为了获得更充足的太阳光照，在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
为了获得最充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。
(1)北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南。
(2)南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
（3）确定楼距、楼高
为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。一般来说，纬度较低的地区，楼距较小；纬度较高的地区，楼距较大。以我国为例，见下图，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为：L＝hcotH。
（4）太阳能热水器的倾角调整
计算出某地太阳能板放置的角度就必须知道该地的正午太阳高度角。
结合该地的纬度，利用结论：
太阳能板放置的角度就是该地与太阳直射点的纬度差。
六、光照图的综合判读
地球光照图常借用某时的昼夜分布状况，依靠一些特殊的点、线、面等要素的有机组合，综合考查地球运动的地理意义，并以此进行季节判断、计算时间、分析昼夜长短和正午太阳高度的变化特点等内容。
[常见图示]
判读方法
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：
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。
4．确定日期和季节
(1)利用北半球昼夜长短：昼长夜短或北极附近有极昼现象，则为北半球夏半年，反之为冬半年；若昼夜等长，则为春分日或秋分日。
(2)特殊日期的判定：
①晨昏线与经线重合(或晨昏线经过极点)，为3月21日或9月23日前后。
②晨昏线与极圈相切，若北极圈内为夜，则为12月22日前后；若为昼，则为6月22日前后。
③根据晨昏线与经线的斜交关系。
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，日落正西。
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北递减。
七、四季和五带
1．四季更替
(1)四季的成因：一年中昼夜长短和正午太阳高度随季节的变化而变化。
(2)四季的划分
②北温带许多国家的四季：3、4、5月为春季，依次类推，每三个月为一个季节。
2．五带的划分
(1)五带成因：一年中昼夜长短和正午太阳高度随纬度的变化而变化。
(2)五带划分
