天体计算专题.docx
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天体计算专题
课题六:
天体计算
时间:
辛卯年2011年月日
教师:
黎江Franklai
编讲:
一、宇宙
1、星系:
☞
2、太阳系:
八大行星:
自西向东自转(金星除外,自东向西)
距太阳由近到远:
☞
类地行星:
巨行星:
远日行星:
3、日食:
一般发生在农历的月初
4、月食:
一般发生农历的月中
过程:
初亏,食既,食甚,生光,复圆。
5、水(金)星凌日
6、天体:
恒星和星云,彗星,流星,人造卫星,宇宙飞船,航天站等。
7、太阳的结构:
由内向外分为:
光球(黑子);色球(耀斑、日珥);日冕(太阳风)
8、地球上生命存在的原因:
☞
①稳定安全的宇宙环境:
地球所处的行星际空间安全(运动具有共面性、同向性特征);
②稳定的光照条件:
生命从低级向高级的演化没有中断;
③适宜的温度:
日地距离适中、昼夜交替的周期不长、大气的保温和调节作用等使地球有适当的
温度;
④适合生物呼吸的大气:
地球体积质量适中,有大气层(氮氧为主),经过漫长演化,适于生物呼吸。
⑤液态水的产生:
地球内部的物质运动,形成原始海洋。
二、东西半球和南北极的划分判断
1、东西半球的划分:
200W和1600E两条经线
1)东半球:
☞,最居中经线:
☞
2)西半球:
☞,最居中经线:
☞
2、南北极的判断
1)侧视图:
上北下南左西右东
2)俯视图:
(1)自转方向:
☞
(2)中间陆地,四周海洋为☞;中间海洋,四周陆地为☞
三、晨昏线的判断
1、晨昏线:
☞+
2、太阳高度角为即为晨昏线
3、晨线:
☞进入;昏线:
进入
4、夏季:
西北—东南为
东北—西南为
5、冬季:
西北—东南为图示:
☞
东北—西南为
四、节气和太阳高度昼长等的判断
1、两分:
☞过南北极点与重合,全球。
→太阳直射
2、夏至:
☞内极昼,内极夜。
越向北极昼长越长,日出时间越早,日落越晚。
→太阳直射
3、冬至:
☞极昼,内极夜。
越向南极昼长越长,日出时间越早,日落越晚。
→太阳直射
4、某地昼长时间为12个小时,日出为6:
00,日落为18:
00,则为☞。
5、某地昼长时间大于12小时,日出早于6:
00,日落晚于18:
00,则为☞。
6、某地昼长时间小于12小时,日出晚于6:
00,日落早于18:
00,则为☞。
7、昼夜长短的计算
昼长=(正午12点-日出时间)×2=(日落时间-正午12点)×2=
夜长=(子夜24点-日落时间)×2=(日出时间-子夜0点)×2
8、太阳出没时间的确定
日出时间=正午12点-昼长÷2=子夜零点+夜长÷2
日落时间=正午12点+昼长÷2=子夜24点-夜长÷2
9、正午日影长短的计算方法
已知某地某日正午太阳高度角,该日垂直于地面高度为h的物体正午时日影长度l为:
l=h•cotH.
10、太阳直射纬线所对应的极昼极夜范围
☞极昼极夜范围图示:
☞太阳直射纬线图示:
春分3.21----夏至6.22三个月5月21日太阳直射纬度
秋分9.23---冬至12.22三个月4月10日太阳直射纬度
赤道00----约240240太阳直射80S为月日
五、地球的公转和自转线(角)速度
1、地球公转示意图:
图示:
☞
1、近日点:
一月初,地球公转速度较快。
2、远日点:
七月初,地球公转速度较慢。
3、角速度:
南北极点角速度为00,其余任何地方均为150∕h。
4、线速度:
南北极点线速度为00,赤道上最大,由赤道向南北两极递减。
六、日期分界线
1、1800经线:
(人为界线)2、0:
00经线(自然界线)
☞
3、当00经线地方时为0:
00时,全球今天和昨天各占一半。
4、当1800经线地方时为0:
00时,全球日期相同为同一天。
5、当1800经线地方时为t时,新的一天为t∕24;旧的一天为1--t∕24。
6、世界时,国际标准时间,本初子午线,格林威治时间均为00经线所在的地方时。
图例:
上右图为北极示意图,阴影部分为5月5日,非阴影为5月6日。
求1500E;300E;800E;750W;150W;世界时?
七、通过日出时间判断纬度的高低和季节的日出(落)方位
1、某地的日出时间为6:
00时,则为赤道
2、某地日出时间越接近6:
00时,则离赤道越近
3、季节日出(落)方向(※注意:
考试试题考日出(落)的影子方向(相反)
两分:
正东日出,影子:
☞;正西日落,影子:
☞
夏至:
东北日出,影子:
☞;西北日落,影子:
☞
冬至:
东南日出,影子:
☞;西南日落,影子:
☞
★日出和日落方位问题:
不论是南半球还是北半球的任何地点(出现极昼和极夜的区域除外),其太阳出没点的地平方位是偏南还是偏北,取决于太阳直射南半球还是北半球,而与观测地点位于南北半球无关。
具体来说:
(1)在两分日时,太阳直射赤道,全球各地太阳正东升,正西落(极点除外)
(2)北半球的夏半年(太阳直射点位于北半球,即从春分日经过夏至日到秋分日),全球各地太阳东北升,西北落,而且纬度越高,太阳升落的方位越偏北(极点和出现极昼夜的地方除外);北半球的冬半年(太阳直射南半球,从秋分经过冬至到春分日),全球各地太阳东南升,西南落,纬度越高,太阳升落的方位越偏南(极点和出现极昼夜的地方除外)。
(3)就某一地点而言,在太阳直射点向北运动期间,太阳升落的方位将日渐偏北;反之则日渐偏南。
(4)南北极点上,太阳高度在一天中是不变的(即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行),太阳在一天中没有明显的升起和落下。
八、常见的正午太阳高度角的归类知识点:
1、正午太阳高度的判定:
太阳直射点的太阳高度为900,以此点位中心,逐渐向南北方向递减。
2、计算正午太阳高度角的方法:
(简便方法)
H=900—两地相隔的纬度数(所求地点与太阳直射点之间相隔的纬度数)
H=900--(X±Y)“X”为①两分:
“Y”为:
②夏至:
“﹢”为(不在同半球);③冬至:
“﹣”为(在同半球)。
求两分时的太阳高度角:
☞
如求两分两至日,贵阳(26°N)的正午太阳高度角:
H夏至=H冬至=H两分=
3、某地太阳高度角达到一天中最大值时为当地12点整,最小时为0点整。
4、极昼内太阳高度角为2倍太阳直射纬线:
夏至时太阳直射北回归线时,北极圈开始出现极昼,求北极圈此时的太阳高度角?
5、极昼内某地某天中已知太阳最大和最小太阳高度角,求当地的纬度(X):
公式为☞
X=90°-A-B
2
6、两至时极昼内某地一天中最大和最小太阳高度角的求法:
☞北纬80°地区,太阳直射点位于北纬10°时,该纬度正好出现极昼现象,最小太阳高度为0度,正午太阳高度为20°,夏至时,直射点位于北回归线,最大太阳高度为33°26′,最小太阳高度为13°26′。
☞80°N极昼最大高度角:
80°S极夜最小高度角:
夏至时该纬线最大和最小高度角Hmax=
Hmin=
八、解题着眼点:
“一个中心,四个基本点”
1、“一个中心”:
太阳直射点经线:
白天中最居中的经线,地方时为12:
00
2、“四个基本点”
子夜点:
夜晚中最居中的经线,太阳直射点经线正对面所在的经线,地方时为0:
00/24:
00
日出点:
晨线与赤道交叉所在的经线,地方时为6:
00
日落点:
昏线与赤道交叉所在的经线,地方时为18:
00
昼切点:
晨昏线与纬线圈相切点所在的经线地方时为0:
00/24:
00
九、做题步骤
1、找、定南北极2、找晨昏线和判断节气3、一个中心,四个基本点
4、根据图中已知条件结合日出(落)线可求出任何地方经线地方时。
5、常见的地理现象判断:
季节的判读(夏季和冬季)
1).根据气候特征:
地中海气候、热带草原气候、季风气候等季节变化明显的气候类型能指示季节。
例如,当罗马(洛杉矶、雅典、塔兰托、马赛)炎热干燥时,或珀思(开普敦)多雨时,或南亚盛行西南季风时,北半球为夏季;当北京寒冷干燥时,或巴西高原东南部多雨时北半球为冬季。
2).根据雪线高度:
雪线是高山上积雪、冰川分布的下线。
夏季温度较高,海拔较低的冰雪消融,雪线偏高;冬季雪线偏低。
3).根据对流层厚度变化:
冬季近地面气温低,对流减弱,对流层厚度变小;夏季对流旺盛,对流层厚度变大。
4).根据海陆气压分布状况:
夏季,大陆上的气温比海洋高,形成低压,冬季,大陆上气温低,形成高压。
夏威夷高压最强盛时,北半球为夏季;西伯利亚高压强盛时,北半球为冬季。
5).根据海陆等温线的弯曲方向:
受海陆热力性质差异的影响,海陆等温线发生弯曲。
规律:
一月大陆上等温线向南凸出,七月向北凸出;海洋上相反。
6).根据黄淮海平原盐分在土壤中的运动规律:
夏季淋盐,春秋返盐,冬季相对稳定。
7).根据北印度洋季风洋流的方向:
当北印度洋季风洋流呈顺时针方向流动时,北半球为夏季;逆时针方向流动时,北半球为冬季。
8).根据河流的水文状况
河流的汛期取决于河流的河流的补给状况。
以雨水补给为主的河流,汛期出现在流域的“雨季”,南半球的拉普拉塔河主要流经热带草原和亚热带湿润气候区、赞比亚河流经热带草原气候区,多雨期和汛期在南半球夏季;尼罗河水来自北半球的热带草原气候区,汛期为6月-10月;塔里木河以冰雪融水补给为主,夏季冰雪融化多,出现汛期,枯水期在冬季。
9).根据河流入海口的盐度变化:
河流汛期流量增大,对海水起稀释作用,海水盐度降低,枯水期相反。
例如:
长江口夏季盐度降低,等盐度线向外海扩大,同海域盐度变小;冬季枯水期盐度偏高,等盐度线向河口收缩,同海域盐度变大。
而地中海:
冬季盐度较低,夏季盐度较高。
10).根据气象、地质等灾害的发生规律:
我国北方冬半年寒潮多发。
台风、暴雨、洪涝和西南地区滑坡、泥石流多发时,为夏秋两季。
黄土高原夏季暴雨时,水土流失严重。
冬春季节我国北方气候干旱,有冷空气活动,多大风,沙尘暴多发。
旱灾则要注意发生的地区,如华北春旱,长江中下游伏旱;地质灾害的滑坡、泥石流看它的诱发因素暴雨发生的季节。
11).根据植被景观的变化或动物的迁移:
植物的生长和动物的活动都受季节的变化的影响。
当巴西高原东南部草木枯黄时为当地冬季,青海湖鸟岛候鸟汇集时为4月-6月;。
12).根据农业生产活动
农业生产活动有季节性的特点。
冬小麦:
秋播夏收;春小麦春播秋收;
水稻:
北方:
秋收 南方:
早稻春播秋收;晚稻夏播秋收
玉米:
春夏播秋收棉花:
春夏播秋收甘蔗、甜菜:
秋收苹果、柑桔:
秋熟
舟山渔场:
冬季-带鱼汛 夏季-墨鱼汛
江南丘陵地区采摘新茶为春季;天山牧场:
夏季-3000米以上 冬季-1000~2000米
13).根据地球的公转速度
规律:
一月初:
近日点附近,地球公转角速度、线速度最快,北半球冬半年较短;七月初:
远日点附近,地球公转角速度、线速度最慢,北半球夏半年较长。
14).太阳直射点的移动规律与季节
规律:
夏至日,太阳直射北回归线,北半球为夏季,南半球为冬季;
冬至日,太阳直射南回归线,北半球为冬季,南半球为夏季。
15).根据气压带、风带位置的移动
地球上气压带和风带的位置,随太阳直射点做季节性移动。
当地中海地区受副热带高气压控制时,当赤道低压带在赤道以北时,为北半球夏季。
规律:
北半球冬半年:
随太阳直射点南移;北半球夏半年:
随太阳直射点北移。
16).根据昼夜长短状况(或日出日落时间)
当北半球昼长夜短,北极附近出现极昼时,为北半球夏半年。
夏半年日出早于6时(地方时),日落晚于18时。
17).根据日出日落方位
太阳东北出,西北落,为北半球夏半年;太阳东南出,西南落,为北半球冬半年。
18).正午太阳高度的变化与季节
12月22日前后南回归线以南地区达最大,赤道及北半球达最小;6月22日前后北回归线以北地区达最大,赤道及南半球达最小。
19).酸雨及大气污染与季节
冬:
太阳辐射弱,辐射逆温强,空气对流运动弱,大气污染加重,酸雨几率大;
夏:
太阳辐射强,地面受热多,空气对流旺盛,大气污染较轻,酸雨几率小。
20).我国降水与季节
冬季:
受冬季风影响,降水少;夏季:
受夏季风影响,降水多
21).我国的河流的汛期与季节
冬季:
大部分进入枯水期,秦淮以北的河流有结冰期,部分河流有断流现象;
夏季:
大部分进入汛期(大气降水、冰川融水),东北地区有春汛、夏汛,黄、淮、海、长江等防汛形势严峻。
22).我国的季风与季节
冬季:
全国大部分地区受来自大陆的冬季风影响,寒冷少雨
夏季:
全国大部分地区受来自海洋的夏季风影响,高温多雨
23).自然资源与季节
风能和太阳能都与当地气侯变化有关;水资源:
夏秋多,冬春少;
北方使用沼气暖热季节较好;海盐晒制:
长芦盐场在雨季来临之前
24).旅游活动与季节:
北方地区的山水风景最宜夏季观赏,越往南观赏季节变长,但南方千米以上的高山也最宜夏季观赏,因夏季雨水多,山中多云雾,景色丰富并具有变化;并兼有避暑之效。
25).环境问题:
赤潮、沙尘暴、南极臭氧层空洞
赤潮发生在夏半年,沙尘暴发生在冬半年(春季较多),南极臭氧层空洞发生在9月-11月份(南半球的春季,北半球的秋季)。
26).科考及其他:
科学家赴南极考察主要在11月到次年3月;南极上空的臭氧空洞扩大时为北半球的秋季(9月-11月),厄尔尼诺现象出现在圣诞节前后。
★、高考常考题型汇集
太阳日的理解和飞行中感觉一天长短问题:
例题1:
一艘轮船从圣弗朗西斯科返回上海,船员们在甲板上观测前一天正午到后一天正午的时间间隔是()
A.一个恒星日B.一个太阳日
C.比一个恒星日稍短些D.比一个太阳日稍长些
点拨:
如果没有相对运动,地球上观察连续两次正午的时间间隔应为一个太阳日,如果物体顺着地球运动方向运动,其连续两次观测正午的时间间隔小于24小时,如果物体逆着地球运动方向运动,其连续两次观测正午的时间间隔大于24小时。
例题2:
下图是地球表面自转线速度等值线分布图。
读图回答
(1)~
(2)题。
(1)图示区域大部分位于:
()
A.北半球中纬度B.北半球低纬度C.南半球中纬度D.南半球低纬度
点拨:
图中范围内地球表面自转线速度大约为赤道处的一半,且自南向北减小,说明位于北半球,即纬度在北纬60度附近。
(2)图中a、b两点纬度相同,但地球自转的线速度明显不同,原因是:
()
A.a点地势高,自转线速度大B.b点地势低,自转线速度大
C.a点地势低,自转线速度大D.b点地势高,自转线速度大
点拨:
地球自转线速度取决于圆周运动的周长,在纬度相同情况下,海拔高度大,运动周长增大,速度增大。
例题3:
某日酒泉昼长11时20分,西昌昼长11时40分。
某航天专家上午11时乘飞机从酒泉到西昌参观“嫦娥一号”卫星发射,途中飞行3小时。
据此和下图分析航天专家该日经历的昼长为:
()
A.11时40分B.14时30分C.11时30分D.11时14分
例题4:
下图中的左图为某日某时刻30°N纬线圈的昼夜状况,右图为72.5°E经线的昼夜分布状况,据图中信息回答
(1)~
(2)题。
(1)P地位于T地的()
A.东北方向B.东南方向C.西北方向D.西南方向
点拨:
30°N纬线圈昼短夜长,北极点附近有极夜现象,所以右图中的P点右侧为北极点。
P点位于北半球高纬度,72.5°E经线上,综合起来,P地位于T地的东北方向。
(2)若该日一架飞机在F地日出时起飞,飞往T地降落。
途中飞行员始终可以看到“旭日东升”的景象,则飞机的飞行方向和飞行时间分别为:
()
A.东北、5小时B.西北、6小时C.东南、5.5小时D.西北、5.5小时
点拨:
飞机从F(赤道,72.5°E)出发时,F地正好位于晨线上,地方时为6点,此时T地地方时为0:
30分,正值黑夜。
根据左图中的白昼经度,计算出白昼时间为11小时,日出时间为6:
30分。
注意一天中晨昏线位置不变,只是地球上的地点不断运动,各条经线顺序经过晨昏线。
飞机出发时位置和各地时间见下图。
例题5:
读太阳直射点在地表的年运动轨迹图,回答
(1)~
(2)题。
(1)秋分日(9月23日)太阳直射点的位置是()
A.aB.bC.cD.d
点拨:
a位于南回归线,为12月22日,直射点逆自转方向运动,从a到b,b为春分,d为夏至日6月22日,直射点从d到c运动,所以c为秋分日。
(2)当太阳直射点自a向b移动的过程中,下列现象不可信的是()
A.悉尼昼长夜短,且夜渐长B.全球气压带风带向北移动
C.我国冬季风活动频繁D.我国北方河流进入汛期
点拨:
太阳直射点自a向b移动的过程中,为从冬至到春分,直射点位于南半球,并且正向赤道方向运动。
此时期我国位于冬季,北方河流为枯水期。
地球自转的地理意义:
例题1:
一架在北半球飞行的飞机,飞越晨昏线上空时,当地为8日19时。
在下图所示的四个地区中,它飞越的是()
A.①B.②C.③D.④
点拨:
飞机飞越晨昏线时地方时为19点,位于正午12点之后,应该为昏线,19点日落,当地昼长夜短,为夏季,北半球纬度越高,白昼越长,昏线向右倾斜,晨线向左倾斜,故正确答案为图②。
例题2:
下图是“以极点为中心的某区域的昼夜分布图”,读图完成下列各题:
(1)图中ABC弧是晨昏线的一部分,其中AB弧属于_______线。
(2)图示时刻比较可信的现象是()
A.台湾东侧的洋面有一台风即将登陆B.扬州迎来了新一天的曙光
C.黄河的含沙量达到了一年中的最大值D.南极中山站的队员们正在紧张地工作
(3)此时,从波斯湾驶往新加坡的一艘油轮为_______风_______流航行。
点拨:
根据大陆轮廓判断出图中的极点为南极点,再根据南极圈出现极昼现象,可判断该图为12月22日的日照图。
南半球自转方向是顺时针,因此AB弧是晨线,CB弧是昏线。
图中季节应为北半球的冬季、南半球的夏季,据此可对第
(2)题各选项作出判断。
此时我国的扬州处于白天。
此时北半球为冬季,北印度洋盛行东北季风,并推动海水形成逆时针的大洋环流,所以轮船从波斯湾驶往新加坡应为逆风逆流。
例题3:
下图中N为北极点,弧POQ为晨昏线,读图回答
(1)~
(2)题。
(1)一旅游者16时位于图中H点,则()
A.此时刚日出B.旅游者的影子位于西南方
C.地球公转速度较快D.北京的昼长在变短
点拨:
16时位于晨昏线上,在正午12点之后,应该位于昏线上,昼长为8小时,此时晨昏线与北纬70度纬线相切,直射点位于南纬20度纬线上,北半球为冬季,地球位于近日点附近,公转速度比较快。
由于没有给出直射点移动方向,所以不能判断北京的昼长在变短还是在变长。
此时直射点位于M所在经线,且位于南半球,即位于H点西南方向,所以位于H地的旅游者的影子位于东北方向。
(2)一飞机欲从Q地飞往P地,其最短航行路线是()
A.沿弧QOP从Q飞往PB.沿QNP从Q飞往P
C.沿纬线从Q飞往PD.沿QMP从Q飞往P
点拨:
经过地心、Q地、P地的大圆,正好是晨昏线经过的大圆。
例题4:
下图是全球某日某时刻的晨线(线上的数据为经度)。
据此回答第
(1)~
(2)题。
(1)此时北京时间为()
A.14:
40B.9:
20C.21:
20D.15:
20
点拨:
春秋分时,直射点位于赤道上,晨昏线与经线圈重合,晨线一端是北极点,另一端是南极点,其他时间,晨昏线与经线不重合,晨线经过半个地球,跨180经度,中间为赤道,赤道永远6点日出,昏线也是半个地球。
本题中,东经70度经过赤道,地方时为6点,北京时间可以计算出来。
(2)若Q点为67°N,则下列说法正确的是()
A.由波斯湾驶出的油轮顺流而下直奔马六甲海峡B.上海中小学午休时间延长
C.澳大利亚小麦带正在抢收D.海河流域处于汛期
点拨:
通过东经70度为6点,可以计算出Q点的地方时为12点,即12点日出,意味着该地处于极夜状态,该纬度为67°N,冬至日北极圈正好出现极夜,可见图中所示日期在冬至日前后,北半球为冬季,南半球为夏季。
波斯湾到马六甲海峡的油轮为逆水;北半球冬季午休时间缩短;夏季初期为小麦收割期;冬季海河流域处于处于枯水期。
例题5:
读以极点为中心的局部经纬网图,阴影部分表示黑夜,则图中A点的地方时是
A.4时30分B.5时30分C.6时D.7时
地方时
例题1:
下左图中的中心点表示北极,阴影区为3月21日,非阴影区为3月22日。
读图回答:
(1)NA的经度为___________;NB的经度为___________;
(2)这时北京时间为3月________日________时。
例题2:
上右图中阴影部分为夜半球,设北京时间为7月1日20时,完成以下要求:
(1)在图上画出位于东半球、昼夜等长的一点A。
(2)A地日期为____月____日。
(3)A地地方时应为________时________分至________时________分之间。
点拨:
(1)图中最右侧经线地方时为12点,根据北京时间为7月1日20时,可以计算出对应经线为0度经线。
图中经线间隔为30度,从右侧数的第二条经线为西经30度,东西半球分界线为西经20度,此时只有赤道上能够昼夜平分,所以符合要求的范围为20°W~0°之间的赤道上。
(2)该图显示180度经线为0点,全球为同一日期,都是7月1日。
(3)A地位于20°W~0°之间,此时0°经线地方时为7月1日12点0分,西经30度地方时为7月1日10点0分,西经20度位于西经30度以东10个经度,地方时差40分,地方时为7月1日10点40分。
例题3:
北半球冬至日当航行中的海轮上太阳高度达一天中最大值时,从收音机里听到北京时间是15点整。
该船位于()
A.北冰洋B.印度洋C.大西洋D.太平洋
例题4:
下左图中的中心点为极点,阴影部分表示夜半球,且晨昏线与东西半球的分界线恰好重合,回答
(1)~
(2)题:
(1)此时太阳直射点的地理坐标是()
A.0°,70°EB.23°26′N,20°WC.0°,110°WD.23°26′S,100°E
(2)若地球公转速度处于一年中逐渐加快的阶段,则此时北京时间为()
A.3月21日15时20分B.3月21日8时40分
C.9月23日15时20分D.9月23日8时40分
点拨:
直射点位于赤道包括春分和秋分两天,地球公转速度处于一年中逐渐加快的阶段,应该从秋分到1月方向。
直射点位于70°E,地方时为9月23日12点,东经120度地方时为9月23日15时20分。
例题5:
上右图是以北极点为中心的俯视图,A、B为赤道上的两点,A、B两点间的直线距离等于地球半径,非阴影部分为1月7日,阴影部分为1月8日,则北京时间为()
A.7日9时B.7日16时C.8日16时