太阳和大气.docx
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太阳和大气
1．恒星日和太阳日产生的原因
首先同学们要明白，这幅图是从哪个角度看地球，从公转的方向可以判定，这是北极上空观测地球。
你能把地球自转的方向加出来吗？
应该是逆时针方向的。
现在我们来考虑，如果地球只有自转没有公转，事情就简单多了。
地球就会在E1位置原地旋转，P点也会每次都同时朝向太阳和恒星。
现在的问题是地球自转的同时还在以平均每日东进59分的速度公转。
右图所示，当地球位于E1时，太阳S、某恒星、地心与观测者P位于同一直线上，地球自转360度后，到达E2，P又位于恒星与地心的连线上（遥远的恒星发出的光可看作平行光）。
但此时P点还没有朝向太阳，地球还需在自转59分运行到E3，P才又位于太阳与地心的连线上。
所以，从E1-E2为一个恒星日，地球自转360度，时间为23小时56分4秒，是地球真正的自转周期。
E1-E3为一个太阳日，地球自转360度59分，时间为24小时，是我们日常的一天。
2.地球的自转方向：
同学们要掌握不同角度的经纬网的图上地球自转方向的判定，这通常是解题的基础步骤。
如果北极点在地图上上端，则地球是从左向右自转的，也就是左西右东；如果南极点在地图的上端，则正好相反地球从右向左自转；如果从北极上空看地球，地球是逆时针方向自转的；如果从南极上空看地球，地球是顺时针方向自转的。
如果题目中给出了地球自转方向，也可以据此判断南北极点的位置和方向。
3．晨昏线的判定
（1）侧视图：
地球侧视图是最常见的一种日照图，一般北极在上、南极在下，地球自西向东自转。
赤道为一条居中直线。
居中的一条经线也为直线，其余各条经线为弧线。
晨昏线为直线，与太阳光垂直，并平分赤道。
二分日时，晨昏线起止于南北两极，全球昼夜平分（晨昏线将任意一条纬线平分为昼弧、夜弧）；二至日时，晨昏线起止于南北极圈的各一端，除赤道上昼夜平分处，其它各条纬线的昼弧与夜弧都不相等。
（图示为北半球夏至日，晨线的状况）
（2）极投影俯视图
图中心为极点，若地球呈逆时针方向旋转，中心为北极，若地球呈顺时针方向旋转，中心为南极。
二分日时，晨昏线为直线与太阳光线垂直，且通过极点。
二至日时晨昏线为弧线，且与极圈相切。
（图示为北半球冬至日，北极投影俯视图，弧AB为晨线，弧BC为昏线）
（3）立体和变式图
这类的图像一般首先确定地球的自转方向，再根据黑夜和白天的范围来判断晨昏线。
（甲图夏至日，乙图为冬至日，丙图为冬至日）
4.地方时的计算
因经度不同而不同的时刻称为地方时。
从静态的方面来看，在同一瞬时经度不同的世界各地，时刻都不同；从动态的方面来看，地球不停地从西向东自转，东边的点的时刻总是比西边的点的时刻要早。
要注意，这里“早”的概念和我们日常生活中有所不同，例如：
甲地地方时为7：
00，乙地的地方时为6：
00，则说明甲地的时间早于乙地。
一个太阳日为24小时，以太阳作标准，经度每相差15度，地方时相差1小时。
已知某一地的地方时，求另一地的地方时公式为：
已知地方时±4°（分钟/度）×经度差=所求地方时（±根据两地的东西方向而定，东加西减）。
地方时与当地的太阳照射一致，当讨论有关日出、日落以及正午太阳高度等问题时应使用地方时。
5.区时的计算
（1）中央经线读数的判定：
中央经线读数=15度×时区号（东时区为东经度，西时区为西经度）
（2）计算某经度所在的时区
（3）区时的计算
①公式法：
所求区时=已知区时±时区差
正负号选取原则：
东加西减。
（所求区时的时区位于已知区时时区的东侧，取“+”；若位于西侧，则取“-”）
注意事项：
计算时采用全天24小时制，区时计算结果若大于24小时，则为第二天，该数值减去24小时，即为所求时刻，日期加一天；若区时小于0，则为前一天，需用24小时减所得数的绝对值，即为所求时刻，日期减一天。
②数轴法：
画一个简单的示意图是进行区时计算的好方法。
计算时遵循东加西减、一区一时的计算法则，注意日期的变化。
6.日界线
（1）日界线的划分
东、西十二区钟点相同，日期相差一天。
在解题过程中同样强调绘制简单的示意图，帮助思维。
（2）日界线避免通过陆地，以免影响一些国家或地区时间的完整性，实际上并不完全在180度经线上，而是有几处偏移成为折线。
因此，越过180度经线日期的变化就有三种可能：
如箭头A、B、C：
日期不变
如箭头D、E：
日期加一天
如箭头F、G：
日期减一天
（3）人为日界线和自然日界线（以北半球为例）
在地球表面实际上有两条日期的分界线，一条是上面所讲的日界线，这是一条人为界线，它在地球上的位置永远不变，其西侧永远比东侧早一天。
另一条是时间0：
00所在的经线，其两侧日期也不相同，但它在地球表面是不断移动的，每1小时要向西移动15度，其东侧要比西侧早一天。
左图：
180度为人为日界线；西经45度为自然日界线，目前的时间为5月1日0点或4月30日24点；非阴影部分为4月30日。
右图：
180度为人为日界线；西经135度为自然日界线，目前的时间为10月1日0点或9月30日24点；非阴影部分为9月30日。
以上两幅图像还可以用来判断某一时刻地球上两个不同时间的范围和所占的比例，例如在右图中全球7/8的范围是10月1日，1/8的范围是9月30日。
7.正午太阳高度角的变化：
正午太阳高度随纬度的变化
节气
日期
太阳直射点
太阳高度的纬度分布规律
春分日
秋分日
3月21日前后
9月23日前后
赤道
由赤道向南、北两侧降低
夏至日
6月22日前后
北回归线
由北回归线向南、北两侧降低
冬至日
12月22日前后
南回归线
由南回归线向南、北两侧降低
夏至日，北回归线及其以北的地区达到正午太阳高度的最大值，而整个南半球都达到正午太阳高度的最小值。
冬至日，南回归线及其以南的地区达到正午太阳高度的最大值，整个北半球达到正午太阳高度的最小值。
以上的这些规律还可以转化成图像的形式来表示，例如夏至日全球的正午太阳高度分布图象是：
再如：
北回归线上一年中正午太阳高度变化曲线为：
通过对图象的分析可以进一步明确正午太阳高度的变化规律。
8.昼夜长短的变化
昼夜长短随季节的变化规律
注意：
南半球季节与北半球相反；赤道全年昼夜平分
昼夜长短随纬度变化的规律
春分日——夏至日——秋分日（3月21日——9月23日）：
北极点附近为极昼，南极点附近为极夜，全球越往北白昼越长。
秋分日——冬至日——春分日（9月23日——3月21日）：
南极点附近为极昼，北极点附近为极夜，全球越往南白昼越长。
以上的规律也可以用图像来表示：
右图中A、B、C、D分别代表春分、夏至、秋分和冬至，曲线a表示北极圈上一年昼长的变化情况，曲线b表示的是南极圈的昼长变化，曲线c是赤道上的昼长变化。
9.太阳光照图的判读
（1）经纬线的判读：
经度判读的规律是：
向东增大为东经度，向西增大的为西经度。
在侧视图中经线表现为弧线，一幅平面图包含了180度经度，再根据图中的经线条数确定每条经线的度数，在A图中每两条经线的间隔为45度，在B图中每两条经线的间隔为30度。
在极投影图上经线表现为放射状的直线，在北极点为中心的投影图上，地球呈逆时针旋转，东经度为逆时针方向增大，西经度为顺时方向增大。
南极投影的图相反。
纬线在侧视图中表现为直线，在极投影图中表现为同心圆。
通常虚线表示回归线和极圈。
H和I是两幅立体图其判读方法与极投影图类似。
（2）晨昏线的判读：
晨昏线是昼半球和夜半球的分界线。
晨昏线有两个特点，一是始终与太阳光线垂直，二是始终平分赤道。
晨昏线的判读规律是：
顺着地球的自转方向，有昼半球进入夜半球的是昏线，有夜半球进入昼半球的是晨线：
晨线位于昼半球的西部边缘，昏线位于昼半球的东部边缘。
所以C图中最左侧的经线为晨线，最右侧的为昏线，而B图正好与此相反。
在G图上晨昏线的左半部分晨线，右半部分为昏线。
（3）太阳直射点位置的判读：
太阳直射的纬线可以根据晨昏线的位置来判定晨昏线若与极圈相切，且北极圈内全部是极昼，南极圈内全部是极夜，则可判定为夏至日。
如E、G、I图就是夏至日。
晨昏线若与极圈相切，且北极圈内全部是极夜，南极圈内全部是极昼，则可判定为冬至日，如D、F、H图所示。
若晨昏线与经线重合，极圈内昼夜各半，则可判定为春秋二分日，太阳直射赤道。
太阳直射的经线是平人昼半球的经线，在图A中它应与晨昏线成九十度夹角；在图B中它应是午夜0点所对的那条经线；在图F中它应是平分昼半球的那条经线。
（4）各经线地方时的判读：
各经线地方时的判定可以有三个切入点，一是晨线与赤道交点所在经线上的地方时为6点，二是昏线与赤道交点所在的经线上地方时为18点，三是太阳直射的经线地方时为12点。
然后再根据每15度1小时或每1度4分钟，按照东加西减的原则计算出地方时。
例如：
A图0度经线上的地方时为9点；D图0度经线上的地方时为22点。
（5）昼夜长短的判定：
首先应明确同一纬度上昼夜长短相同，日出、日落时间相同。
春秋二分日全球昼夜平分，昼、夜各长12小时，6：
00日出，18：
00日落。
赤道上终年昼夜平分，昼、夜各长12小时，6：
00日出，18：
00日落。
其他纬度、其他地点的昼夜长短不一样，在极投影图上，某一地点所在的纬度圈昼弧所跨经度数乘以4分钟即为昼长。
在侧视图上通常只能看到一半昼弧，所以要用这一半昼弧所跨的经度数乘以2再乘以4分钟所得为昼长。
图号
直射纬线
直射经线
节气
北京时间
A
赤道
东经45度
春秋二分日
17：
00
B
赤道
西经120度
春秋二分日
04：
00
C
赤道
东经135度
春秋二分日
11：
00
D
南回归线
西经150度
冬至日
06：
00
E
北回归线
东经135度
夏至日
11：
00
F
南回归线
东经90度
冬至日
14：
00
G
北回归线
东经30度
夏至日
18：
00
H
南回归线
西经60度
冬至日
00：
00
I
北回归线
西经30度
夏至日
22：
00
10.四季的划分
划分依据：
昼夜长短和正午太阳高度的变化。
从天文含义看四季，夏季是一年内白昼最长、太阳高度最高的季节，也是获得太阳辐射最多的季节；冬季反之。
春秋是过渡季节，获得太阳辐射居中。
11.关于“地球内部圈层”知识结构
典型例题解析
1．6月22日至9月23日（ ）
A、北京地区白昼变化为：
短－长－短
B、香港地区正午太阳高度角变化为：
低－高－低
C、地球经过公转轨道的近日点
D、南极圈内极夜范围缩小
解析：
本题是一道着重考查学生对地球公转产生的正午太阳高度和昼夜长短变化、地球公转速度及北京、香港纬度位置掌握程度的双项选择题。
6月22日至9月23日，是北半球由夏至日至秋分日的一段时间。
由于北回归线以北在夏至日白昼最长，故由夏至日到秋分日时，北京地区白昼不可能为：
短－长－短，所以选项A错误。
地球经过公转轨道近日点时为每年的1月初，所以选项C错误。
香港地区位于北回归线以南，每年有两次被太阳直射，正午太阳高度也两次达到最高值。
所以在夏至日后，太阳直射点南移过程中，香港地区会达到太阳高度最高，即正午太阳高度变化为：
低－高－低的情况。
南极圈内在夏至日时为极夜，到秋分时，全球昼夜等长，南极圈内极夜范围缩小。
正确答案：
B、D。
2．读图分析回答：
自3月21日至6月22日
（1）读①图，地球运行到公转轨道A、B、C、D四段中的__________段。
（2）读②图，此时段太阳直射点移动方向箭头的代号是__________。
（3）此时段北极圈内极昼范围的变化趋势是__________。
解析：
本题是一道考查学生对太阳公转运动规律认识的读图分析题，具有一定的难度。
解答此题需要对地球公转运动规律有较明确的时空概念，既要知道在一年中地球在公转轨道上的位置变化，又要知道在一年中阳光直射点在地球表面的位置变化，于是才能知道由此产生的一年中地球上各处的太阳高度、昼夜长短的变化特点。
解答时要注意地球在公转轨道上夏至、冬至、春分、秋分的位置和日期。
其次，要从一年中阳光直射点在地球上的移动规律，将①、②两图结合起来分析，就不难知道自3月21日（春分日）至6月22日（夏至日）地球在公转轨道上的B段运行，阳光直射点在地球上是从赤道到北回归线方向移动（如②图中d处箭头所示）。
正确答案：
（1）B
（2）d（3）由小到大
３.下列各图中所描绘的地球公转示意图中正确的是：
解析：
由于在宇宙空间中并没有上下左右之分，所以公转轨道图可以是从北极一侧观察，也可以从南极一侧观察；可以从春分点一侧观察，也可以从秋分点一侧观察。
但正确的描绘必须遵循以下原则：
由转方向与公转方向一致；6月22日的日照图（太阳直射北回归线）必须位于远日点附近，12月22日的日照图（太阳直射南回归线）必须位于近日点附近。
根据以上原则判定，B图的6月22日的日照图位于近日点附近，12月22日的日照图位于远日点附近，所以是错误的。
同样道理，C图、F图和H图也都是错误的，另外四幅示意图是正确的。
答案：
A、D、E、G
4．我国一艘科学考察船，从上海出发向东航行，过日界线于1981年1月2日15时抵达加拿大温哥华（西七区）途经14天2小时，该船在上海启航时间是（ ）
A、l980年12月21日4时 B、1980年12月20日4时
C、1981年1月16日17时 D、1980年12月20日10时
解析：
这是一道有关时区和日界线的综合题，我们首先来看日期，到达温哥华的日期是1981年1月2日，途中航行了14天，减去14天为12月19日，考查船途中还自西向东穿过了日界线，航行时减了一天，现在还要加回来，也就是12月20日从北京出发的。
我们再来看时间，航行时间中有一个2小时的零头，我们将其减去，15时就变成了13时，再换算成北京时间，从西7区向西到东8区，减9个小时，也就是12月20日4时。
这道题在解题的过程中同学们最好先画一幅草图，明确了相对位置关系和方向就不容易发生错误了。
答案：
B
5．读下图回答：
（1）图示为______月_______日前后光照示意图，按北京时间为当日14时，在图中填出各条经线的度数。
（2）在图中标出A点，A点为当日18点且昼夜平分。
（3）在图中标出B点，B点位于A点和北京的正南方向。
解析：
这道题主要考查的是有关太阳光照图判读的知识和那能力。
解这类题晨昏线是关键，晨昏线有两个特点，一是与太阳光线垂直，二是平分赤道，确定了晨昏线之后再继续分析。
根据地球自转方向判断出上为北，再晨昏线的位置可以判断出，北极圈内现在为极夜，所以这一天是12月22日。
北京时间是东经120度的时间，从这幅图上看哪一条经线的时间是14点呢？
根据太阳光的位置和经线的间隔可以判断出从左向右的第二根经线时间是14点，也就是说这一根是东经120度。
再根据30度的间隔就可以填出其他经线的度数了。
第二小问的关键是昼夜平分，12月22日昼夜平分的地点是赤道上，再根据时间计算经度。
第三问的解题关键是南北两极的方向问题，所有的经线都汇聚于南北两极，所以沿着任何一根经线一直向南都可以走到南极。
答案：
（1）12 22
（2）—（3）见图
部分高考题萃
读图（阴影部分为夜半球），回答1—3题
1．若此刻西半球为夜半球，太阳直射点的经度是（ ）
A．东经70° B．东经90° C．西经70° D．西经110°
2.此日在（ ）
A．3月21日前后 B．6月22日前后
C．9月23日前后 D．12月22日前后
3.下表为地球在公转轨道不同位置时公转速度的变化资料，据此比较北极和南极极夜持续天数。
时间
日地距离
角速度
线速度
1月初（近日点）
1.471亿km
61′/d
30.3km/s
7月初（远日点）
1.521亿km
57′/d
29.3km/s
A．北极极夜的持续天数多于南极 B．北极极夜的持续天数与南极相等
C．北极极夜的持续天数少于南极 D．北极极夜的持续天数与南极相比时多时少
2004年3月22日到4月3日期间，可以看到多年一遇的“五星连珠”天象奇观。
其中水星是最难一见的行星，观察者每天只有在日落之后的1小时内可能看到它。
在图中阴影部分表示黑夜，中心点为极地。
回答4～5题。
4.图中①②③④四地，可能看到“五星连珠”现象的是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
5．在新疆的吐鲁番（约89°E）观看五星连珠现象，应该选择的时间段（北京时间）是（ ）
A．18时10分至19时 B．16时10分至17时
C．20时10分至21时 D．21时10分至22时
6.读图回答:
2002年11月20日9时（北京时间），中国第19次南极科学考察队乘“雪龙号”自上海出发，此时长城站所在地的区时为（ ）
A．19日19时 B．20日5时 C．19日21时 D．20日21时
7.9月23，当飞机飞到1350E上空时，在舷窗边的乘客看到了海上日出。
这时北京时间可能是（ ）
A．接近7时 B．5时多 C．不到5时 D．7时多
8.2003年11月20日，中星20号成功定点于1030E赤道上空。
天津某课外活动小组拟观测该卫星。
回答：
一天中，观看到卫星被阳光照射面积最大的时间（北京时间）是（ ）
A．1时前后 B．7时前后 C．11时前后 D．13时前后
9．我国沿海某省一个课外小组某日测得当地日出、日落时间分别为北京时间6：
40、16：
40。
据此回答该地的经度约为（ ）
A．1200E B．1250E C．1150E D．1100E
10．希腊雅典（东2区）19时向世界转播体育比赛实况，我国的体育爱好者在电视中看到该实况的时间是：
（ ）
A．13时 B．次日凌晨1时 C．次日17时 D．23时
参考答案与解析
1.答案：
A
解析：
我们看到的半个地球被经线平均分成了六份，每两条相邻经线相差30度，若此图为西半球，则图最右侧边界经线为西经20度，且该图为夜半球。
则其时间为6点，（晨线与赤道的交点），太阳直射点的经度为12点。
2.答案：
C
解析：
此图晨昏线与经线重合，节气应为二分日，但因太阳在图的里面（垂直于卷面），地球向东公转，下一时刻，太阳将直射南半球，故为秋分日。
即9月23日前后。
3.答案：
C
解析：
北极极夜时地球位于近日点附近，公转速度快，持续时间短。
而南极极夜时，地球位于远日点附近，公转速度慢，持续时间长。
4.答案：
B
解析：
4月份，太阳直射北半球，北极附近有极昼现象，所以光照图为北半球，逆时针旋转，①②两地处于日落后，而①日落已经有1．5个小时了。
根据题目中的条件，只有②符合条件。
5.答案：
C
解析：
吐鲁番地方时与北京时间相差2小时4分钟，吐鲁番日落（4月初，故日落时间为18点多一点）至日落后一个小时，北京时间应在20时至21时左右。
6.答案：
C
解析：
本题考查的内容是：
区时的基本计算。
此图为南极上空俯视图，我们可以标出其自转方向为顺时针，根据“沿着自转方向，东经增加，西经减少”，我们可以推断出长城站所在地大约为600W左右。
已知经度数600W推算其时区号数为西四区。
本题实际上考查的就是：
东八区为20日9时，此时西四区为多少时，通过计算得出|结果为19日21时。
7.答案：
C
解析：
本题要求学生仔细分析题目，海拔越高，看到日出的时间也就越早，9月23日全球昼夜等分，均为6点日出，但飞行员看到的日出时间比1350E近地面略早一些，北京时间（东经1200）就应该是不到5点了。
8.答案：
A
解析：
考查地理空间想像思维能力，与月相相似，因卫星是位于赤道上空的同步卫星，所以要在午夜时看到亮面最大，而当1030E为0点时，北京时间（1200E）为1时左右。
9.答案：
B
解析：
根据该地日出和日落时间可知当地的昼长（日落时间减去日出时间）为10小时，则可知该地日出的地方时为7时（12—5），比北京时间早了20分钟，相差5个经度。
10.答案：
B
解析：
所求=19：
00+（8-2）=25：
00=24：
00+1：
00
因此是已知地日期的次日凌晨1时。
单项选择题
1．不包括地球的天体系统（ ）
A．太阳系 B．银河系 C．总星系 D．河外星系
2．距离地球最近的恒星是（ ）
A．太阳 B．比邻星 C．金星 D．月球
3．太阳能量的来源是（ ）
A．耀斑爆发产生 B．太阳内部核裂变反应
C．黑子活动释放 D．太阳内部核聚变反应
4．当太阳直射在1200E经线上，1250E的地方时是（ ）
A．12时 B．12时20分 C．1l时40分 D．13时
5．第二次世界大战期间的一个早晨，英军海岸防卫指挥部接到各雷达站的报告，说雷达受到了来自东方的奇怪的干扰，这种干扰的方向与太阳移动的方向一致，而且只出现在白天。
你认为这种对雷达的干扰，其原因有可能是
（ ）
A.德军使用一种秘密武器 B.雷达本身出现的故障
C．太阳活动的影响 D．外界杂波的干扰
6．在地球表面上，决定太阳直射最北和最南界线的条件是（ ）
A．地球的自转运动 B．地球的球体形状
C．地球在宇宙中的位置 D．黄赤交角的大小
7．日照图中，表示6月22日昼夜状况的是（ ）
8.自3月21日至9月23日，下列现象正确的是（
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