第五章地球運(yùn)動及其地理意義

第五章地球運(yùn)動及其地理意義第一節(jié)地球運(yùn)動的主要方式

第二節(jié)地球自轉(zhuǎn)及其地理意義

第三節(jié)地球公轉(zhuǎn)及地理意義

第四節(jié)變化中的地球運(yùn)動第一節(jié)地球運(yùn)動的主要方式自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)月地繞轉(zhuǎn)地軸進(jìn)動極移板塊運(yùn)動第二節(jié)地球自轉(zhuǎn)及其地理意義思考題1.如何證明地球的自轉(zhuǎn)?2.何謂地軸進(jìn)動?其規(guī)律、成因與后果是什么？3.何謂極移現(xiàn)象？其規(guī)律、成因與后果是什么？一、地球自轉(zhuǎn)的證明1.落體偏東現(xiàn)象:自由落體總是偏落在鉛垂線東側(cè)的現(xiàn)象。2.傅科擺偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象:（1）擺的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn):ABA'B'Ct東西②特點(diǎn)——擺動周期長速度慢（阻力?。?，慣性大維持時間長，擺動平面不受支架水平轉(zhuǎn)動的牽連。（2）偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象：在北半球擺動平面發(fā)生順時針偏轉(zhuǎn),南半球則相反。NCB=AA'>BB'東偏位移=AA'-BB'=CB'①結(jié)構(gòu)——重錘，長鋼絲，萬向節(jié)。傅科擺及其懸掛裝置——萬向節(jié)鋼絲長67米錘重28公斤首次實(shí)驗(yàn)在巴黎保泰安教堂完成

擺的運(yùn)動可以超然于地球的自轉(zhuǎn)，但懸掛擺的支架一般卻要帶動它參與地球的自轉(zhuǎn)。為解決這一問題，傅科采取了一種簡單而巧妙的裝置－萬向節(jié)（如圖），從而使擺動平面超然于地球的自轉(zhuǎn)。

2擺動平面金屬擺錘鋼絲134小時北半球擺面偏轉(zhuǎn)方向（2）偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象：在北半球擺動平面發(fā)生順時針偏轉(zhuǎn)，南半球則相反。擺面偏轉(zhuǎn)的本質(zhì)是地球自轉(zhuǎn)赤道無偏轉(zhuǎn)(3)解釋——說明地球在自轉(zhuǎn)。二、地球自轉(zhuǎn)的規(guī)律1、自轉(zhuǎn)的周期（1）恒星日

（23h56m）某恒星（或春分點(diǎn)）連續(xù)兩次上中天的時間間隔（真周期，地球自轉(zhuǎn)360°）。（2）太陽日（均值24h）日心連續(xù)兩次上中天的時間間隔（晝夜更替的周期，地球平均自轉(zhuǎn)360°59′

）P161（3）太陰日（24h50m）月心連續(xù)兩次上中天的時間間隔（潮汐周期，地球平均自轉(zhuǎn)373°38′）太陽月亮同一恒星★★AA13°38′59′59′2、自轉(zhuǎn)的速度（1）角速度——全球一致。=15°/小時（2）線速度V=（R+h）cosRh（3）的微小變化①季節(jié)性變化:由氣團(tuán)洋流的運(yùn)動引起（±1/1000秒）②長期變慢——由潮汐摩擦引起（+1.6秒/10萬年）。③不規(guī)則變化地內(nèi)物質(zhì)運(yùn)動引起。大冰期自轉(zhuǎn)快，間冰期自轉(zhuǎn)慢。LP天北極P'天南極地平圈天赤道圖A（三）地球自轉(zhuǎn)的地理意義1、天球的周日運(yùn)動PP'天赤道圖B地平圈出沒星區(qū)恒顯星區(qū)恒隱星區(qū)PP'圖C地平圈①天體周日運(yùn)動的軌跡（周日圈）平行于天赤道。②天體周日圈的大小隨天體δ絕對值的增大而縮小。③地理緯度不同，天體周日圈的傾角不同θ=90°-|

|θ在西班牙哥林那地區(qū)1999.11.18拍到的獅子座流星雨南天濕極星丟留跡2、晝形夜與先時間權(quán)的更嘆替(1)晝夜物更替——使太極陽均歡勻加獸熱地碼球,對生你命活層動有搶利。(2)時間介交替——時區(qū)明的產(chǎn)載生。3、地箏球坐款標(biāo)的殺確定16格4-作16客6（1)經(jīng)緯矩線與燃地球剖上的趣方向（2）地券理坐利標(biāo)的藥經(jīng)緯霉度（3）地紡球上屯的距午離4、物爸體水酸平運(yùn)衣動的怒方向偉偏轉(zhuǎn)C'AA'BA"CB"NSB'①南北阿向彈饞體的衛(wèi)偏轉(zhuǎn)②東西飾向彈贈體的走偏轉(zhuǎn)AA'BB'OO'NS(1)現(xiàn)象:在北且半球兆彈體汁偏向茅目標(biāo)跡右方,南半肚球則烤偏左暑方。北半衣球:躬AA聯(lián)"=炊BB淡'>訓(xùn)AA唇'排(右偏)南半帶球:僵BB末"=偷CC色'<袋BB單'蠟(偏左)(2)解釋:P1叨66尤-1免68(3)地轉(zhuǎn)甲偏向畜力(科里針奧利喇力A)A=倡2m稅Vsi撓n在自句轉(zhuǎn)的才地球焦上，介每一臂個質(zhì)副點(diǎn)的懷圓運(yùn)營動的幻玉中心駕都在詢地軸禾上，艷慣性排離心昏力的炊方向哄都垂俱直并丙背離萍地軸慢。如謀把一仰地的柿慣性往離心波力分國解為份垂直俊和水辮平方六向的腔兩個控分力歲，那堪么，掛這后雹一分脫力作巨用下巨，物變質(zhì)有敵向赤喘道集志聚的晝趨勢獸，地道球變豆成了盈扁球絨體。5、導(dǎo)致散赤道珠隆起隊(duì)地球伸變扁艾森麻彗星島的行社蹤？秋（20古13忽11判29）嫦娥康三號照發(fā)射藝（20督13燦12望02）思貝考餃題1.何謂搜恒星炕的周明年視電差位窗移和卡恒星騰的光插行差蠢位移,兩者厭之間糠有何繼區(qū)別?2.簡述勁地球土公轉(zhuǎn)祥的規(guī)葡律(軌道鄉(xiāng)豐參數(shù),周期,速度)。3.古人貫如何申發(fā)現(xiàn)兆太陽抵的周忙年視區(qū)運(yùn)動?第三疏節(jié)喘地球杠的公租轉(zhuǎn)運(yùn)腹動一、占地球葛公轉(zhuǎn)窯的發(fā)帽現(xiàn)與企證明(P決16服8-塵17俗0)1、公蠢轉(zhuǎn)的書發(fā)現(xiàn)——礎(chǔ)15閑43年哥版白尼誓提出義日心題說認(rèn)克為地屬球與劑行星無是繞趨日公怕轉(zhuǎn)的壓。2、甲公轉(zhuǎn)反的證焰明(1)恒星騾的周狹年視織差位候移(18貴38年由貝塞辦耳首測)AA'BB'比鄰農(nóng)星=濫0.山76"天鵝永座61緣瑞=扔0.旁3"秒差東距=1初/"1秒差姿距=3唱.2狂6光年比鄰既星的富距離(秒差淡距)=份1/"=1帶/0扛.7恩6=梨1.鏈32縮慧(秒差服距)=柴4.臺29沃(光年)(2)光行煎差(17店25年由布拉災(zāi)德雷發(fā)現(xiàn))——由于丙地球仔的公獨(dú)轉(zhuǎn)運(yùn)招動,使恒嶼星的幼視方虜向與騙其真觀方向要產(chǎn)生混的差腦角(k)。周年視差（2）光視行差（17另25年由潔布拉搶德雷饞發(fā)現(xiàn)挽）——由于層地球島的公宿轉(zhuǎn)運(yùn)東動,使恒唇星的失視方于向與雙其真晚方向臨產(chǎn)生夢的差睬角（k）。真方瞇向視方鞭向真方柿向C視方抵向kK=沖20采.5“①雜視差航位移凱與光功行差摘位移面的方肝向差棒別AA'BB'ABA'B'視差的位移照方向光行胳差位隱移的篇方向Ve以下悉雨為盟例①部視差閥位移戶與光嚼行差啟位移種的方哄向差淘別②瞞光行歐差（K）的掙大小騾：K隨Ve與C夾角輛的增胸大而斗增大虹。當(dāng)Ve⊥C時K值最飾大，亭稱為光行栽差常跡數(shù)。對于任意吊恒星，只存要地球位于骨通過誘星日條連線串且垂蛇直于襪地球綢軌道貞的平瓶面與桑地球墳軌道霉的交點(diǎn)上，網(wǎng)則該窗恒星睬的K值最大。③光汪行差勺常數(shù)：∵K角很港小其巡壽所對闊的弦費(fèi)弧近元似相塊等∴用弧度表示叨有：K=Ve/C=0嬌.0暮00龍09競93化為角秒有:K=20感62拖65×0.溝00什00冠99務(wù)3=俊20伶.4赤8″Ve→→→→K（3）多闖普勒拖效應(yīng)17藝0二、徐地球啞公轉(zhuǎn)號的規(guī)丈律1.地球泛的軌恢道參黨數(shù)(1)軌道潮扁率=(御a-叔b)筐/雙a=申1/項(xiàng)70胡00(2)黃赤蓮交角=滲23墳°2膜6'21巨.呼44粥8"北黃極北天極23°26'(3)日地扮距離(前面扁已述)2.地球翠公轉(zhuǎn)梢周期(1)恒星琴年——日心法連續(xù)蒜兩次鉤通過苦黃道岔同悶一恒曬星的萍時間規(guī)間隔長。（真?zhèn)z周期36車5.峽25習(xí)64日)(2)回歸涼年——日心志連續(xù)偵兩次蝕通過創(chuàng)春分伯點(diǎn)的耳時間葬間隔跟。（季灣節(jié)交衰替的界周期36故5.昆24胖22日）公元2000年地球雪的公并轉(zhuǎn)周緩期名稱參考點(diǎn)點(diǎn)多移動比較恒星年年的長度恒星年恒星無明顯自行----365.2564日回歸年春分點(diǎn)每年西移50”<恒星年365.2422日近點(diǎn)年近日點(diǎn)每年東移11”>恒星年365.2596日交點(diǎn)年黃白交點(diǎn)每年西移20°<恒星年346.6200日天球黃嶺道天赤龜?shù)捞毂备饦O天南餅極春分垂點(diǎn)秋分點(diǎn)夏至點(diǎn)冬至點(diǎn)春分獨(dú)點(diǎn)每雪年西艱移50既.2糠6″春分陡點(diǎn)西烏移和歲差屠現(xiàn)象解釋歲差——恒星忙年比回歸箏年長北黃有極KK′南黃余極歲差焦現(xiàn)象：為歡我國漢代天文勇學(xué)家——劉歆最早士發(fā)現(xiàn)有關(guān)中解釋（17黨1,攪18雀2,嗓18服3）1.春分畝點(diǎn)西寶移：地軸遍進(jìn)動腎的結(jié)籍果之細(xì)一2.黃白嗽交點(diǎn)撇西退移：由于賭太陽宜對月昂球的膝引力究，兩除個交贏點(diǎn)的秤連線憑沿黃迎道與羽月球恐運(yùn)行非的相第反方壟向向堪西移圓動，叨這種從現(xiàn)象懷稱為諸交點(diǎn)覆退行漲。交參點(diǎn)每生年移移動19°2餃1’，約18桃.6年完餐成一貧周。師這一友現(xiàn)象死對地英球的盞章動抄和潮蜜汐起醬重要健影響版。3.近點(diǎn)烤年及攻長期窄攝動鴨：近點(diǎn)借年是洞地球益公轉(zhuǎn)晶速度控變化新的周鄭期，敲主要這用于漸太陽例運(yùn)動漠的研迷究。天體據(jù)在運(yùn)螞動中組，除冤受中吐心天顛體的敲引力乖作用省外，宋還受襲到周種圍其歌他天尋體介盜質(zhì)等副諸多畢因素示的作斥用，勤這些夾作用捆與中紀(jì)心天謝體的建引力約相比亂是很傍小的辟，因酷此稱咱為攝動。章動：（18提3）月奔球在干白道叫上運(yùn)槍行，哄黃白油交角范平均儉為5°遷9’，月峽球經(jīng)鎖常位抄于黃殺道的依上面早或者略下面套，這絡(luò)就使印得歲闊差現(xiàn)水象變源得復(fù)痕雜，輩北天扎極在瓦繞著繁黃北班極轉(zhuǎn)免動時期，不市斷在煙其平案均位絲式置的錄上下臭做周字期性憤的微析小擺圾動，辱振幅9”，這隨種微貨小擺以動稱勵為章動，周蘿期18斬06年。3.地球摩公轉(zhuǎn)乳速度(1)平均仇角速愁度=3摟60惑°/恒星秋年=5辜9'08"/日(2)平均賣線速止度=2遍9.害78賴km園/s(3)速度命的年核變化日井期印位效置光角亭速度制線強(qiáng)速度一月取初傲近殊日點(diǎn)61夠'1流0側(cè)"爬/日30聞.0太km莫/s七月?lián)С跚龠h(yuǎn)疑日點(diǎn)57練'1那0亦"生/日29矛.3度km潛/s三、宋地球罪公轉(zhuǎn)百的地漁理意像義1、太染陽的墾周年陣視運(yùn)韻動K黃淡道K'地球S1S2S3E2E3M2E1M1（1）太味陽周鞭年視吹運(yùn)動珍的發(fā)閘現(xiàn)——古人律根據(jù)城黃道暖上夜半臟中星（恒累星）終的周璃年變羽化確盡認(rèn)太處陽的耽周年標(biāo)視運(yùn)德動。（2）地陸球公呀轉(zhuǎn)的聯(lián)位置強(qiáng)、方醫(yī)向、甜速度憐、周絹期，撇都可僑以通剖過太徹陽的橋周年鞭視運(yùn)就動反竿映出救來。M3春：妨獅子柜中天豬；太煮陽—飛馬夏：辨天蝎鍬中天斃；太透陽—獵戶秋：域飛馬堡中天徐；太速陽—獅子冬：羨獵戶齊中天板；太疾陽—天蝎夜半寬中星會隨季進(jìn)節(jié)的于變化Ea吉st貨C土hi令na糾N禮or男ma病l瘋Un澇iv僵er腔si藥ty2、天靠文四羅季的痕變化1）太運(yùn)陽回禍歸運(yùn)擇動與地四季銳形成17潤22）太腿陽高風(fēng)度的滴周年編變化3）晝明夜長傻短的斑周年略變化4）四距季的籌劃分太陽鳳回歸嘆運(yùn)動便的天臨文成桃因:①黃赤豪交角蜘的存忠在。②地軸刮指向嘗相對罷不變面。2）太租陽高念度角屑的周批年變言化（1）正潤午太撞陽高蛋度角(h)的表河達(dá)式:N⊙hh猾=9佩0o-（-⊙）……貴.半球行適用h堵=9災(zāi)0o-|-⊙|嗽……測….全球舒適用注明①與⊙均為抱北正棗南負(fù)瞇。②當(dāng)h>縣0表示鞭太陽嘆在地器平之螞上。③當(dāng)h<戴0表示玻太陽展在地新平之間下。（2）正賺午太腿陽高培度角(h)的緯度候及季銜節(jié)變稱化末：①無論慘任何系季節(jié)閑，在=鄙⊙處的h為最大坦值（90o）。②在半蛙球范存圍內(nèi)址，任糠意兩甜地正紋午太簡陽高制度角醫(yī)之差薯等于婦這兩押地的疼緯度柴差。hA=9跨0o-（A-⊙）hB=9飲0o-（B-⊙）兩式形相減介得：hA-hB=B-A

③緯度越高正午太陽高度角的年平均值(h)越小h=90o-||h最大=9掀0o-鋪〔濤-（+2們3.艇5o）〕h最小=9皺0o-富〔亦-（-券23斗.5o）〕∵h(yuǎn)最大+

h最小2∴h==2（90o-）2=90o-④在|魔|≥23o2江6′的地廚方h的年變跳化為神單峰勤型。⑤在南清、北拼回歸債線之表間h的年仗變化賭為雙線峰型敲。夏至點(diǎn)PP'春分點(diǎn)冬至點(diǎn)3）晝滅夜長乎短的佳周年丑變化秋分鼻點(diǎn)（1）晝跳夜的話現(xiàn)象①晨昏麻線——晝夜樹半球笛的分串界線黨。②晝夜恩長短——由晝獅弧、尿夜弧揪決定或。晝?。浩ぬ幱跁儼肭蚋木暻删€弧辭段。夜弧席：處頌于夜刪半球勇的緯煙線弧筍段。冬至(1邊2月22日)在地繭球上在天全球上晝?。恒@太陽斷周日首圈在哪地平上的弧糊段。夜弧半：太棗陽周差日圈甲在地哪平下槐的弧變段。PP′天赤夕道地平摩圈秋分(9月23日)春分(3月21日)夏至(6月22日)（2）晝丑長表奏達(dá)式（1）推鐘導(dǎo)：如圖辯所示割：A、C分別博太陽柔出沒善點(diǎn)，太陽飛在B點(diǎn)中絮天；BC為半軋晝弧漆。太陽喪從B到C所用便的時燥間（地角）蕩為：t在球毀面三屋角形CP鞋Z中，央據(jù)邊勤余弦宗定理患得：Co咱sCZ=co著sPZco假sPC+s戒inPZsi除nPCco劈燕st∵CZ=9村0°;PZ=9善0°-φ；PC=9削0°-δ⊙；∴0=si汁nφsi巧nδ⊙+co嚴(yán)sφco繞sδ⊙co筑stco糟st==-tgφtgδ⊙PP′Z′ZNSACBQ′tφ-si偽nφsi千nδ⊙co戒sφco鉗sδ⊙值域[-堵1,猜+1罰]←定義崖域（0~物18世0°）↑←值域(-∞,+∞)δ⊙（2）晝宅長表巴達(dá)式推導(dǎo)：co截st=-tgφtgδ⊙釋義（數(shù)條學(xué)及桃地理荒意義核）：當(dāng)：φ=0（赤繼道上喇），co駱st=0，t=9痕0°2t=1喝80°→釣12h當(dāng):動δ⊙=0（春俯秋分普），co測st=0，t=9漸0°2t=1享80°→廈12h當(dāng):注φ與δ⊙同號顆有：0≥co特st≥-1（第起二象隙限角猜）即：喇晝長滴夜短仙。當(dāng):瘋φ與δ⊙異號侵有：1≥co陡st≥0（第械一象得限角呢）：即：詳晝裳短夜具長。當(dāng):-tgφtgδ⊙≥1→極夜篩現(xiàn)象捷。當(dāng):-tgφtgδ⊙≤-1→極晝暴現(xiàn)象堵。180°≥t≥90

°

360°≥2t≥180

°24h≥2t≥12h

90°≥t≥0

°

180°≥2t≥0

°12h≥2t≥0h釋考義命：太陽仙直射孫點(diǎn)所在的槳半球。地球丈處于夏半年督的半嫩球。釋掌義胃：太陽慎直射拜點(diǎn)不在的痕半球。地球獨(dú)處于冬半年委的半襲球。（3）晝退長的勵緯度變化拘和季掉節(jié)變俊化:夏半年(春分秋普分)越北揮晝越爐長,越南歡晝越虜短。冬半邀年(秋分把春分)越南竊晝越炒長,越北嘉晝越降短。赤道棍終年輩晝夜褲平分借。春秋跑二分輕全球胖晝夜利平分廁，冬布夏二芬至?xí)償酪归L快短達(dá)爆到極墊值。極晝她極夜削總是軟出現(xiàn)撿在=±（90°-|⊙|）的蠢緯圈葡之內(nèi)許。緯度螞越高繞晝長疑年較森差越灘大任意拘地點(diǎn)胸的晝放長年筐平均巨值均窮為:1縮慧2h:旱0°等30游°5煎0°攝66觸.5觀°9景0°較差0h4h8h24h半年夏至春秋勤分⊙冬至⊙4）四拆季的島劃分1、四魔季的包性質(zhì)保、含繩義與秩劃分①太陽畫高度患角的什年變吵化②晝夜爪長短宋的年痛變化由太淹陽直毛射點(diǎn)罩的回淹歸運(yùn)侄動所港致.2、影幣響四升季變潤化的跡天文陣因素:天文蓬四季——在半裝球范耍圍內(nèi)纏大氣威上界泡獲得鞋太陽勿熱能徑的時遵間分紡配。夏至(6月22日)冬至(1離2月22日)夏至點(diǎn)冬至點(diǎn)秋分點(diǎn)PP'春分點(diǎn)3、五疫帶的兼劃分更及特挑征（1）五霸帶的賢性質(zhì)彈與含車義①性質(zhì)艘：天文賢熱量定帶②含義芽：大氣絞上界拜太陽股輻射叮的緯奏度分沉布（2）五征帶的舅劃分怨與意乳義：熱帶北溫帶南溫帶北寒帶無極晝極夜北極圈有極晝極夜南極圈有直射陽光北回歸線南回歸線無直射陽光無直射陽光有極晝極夜南寒帶天文愿熱量貞帶地拾面溫蛙度帶疲氣卷候帶溝植錯被帶犁土昆壤帶第四釀節(jié)延變化燈中的嶄地球放運(yùn)動一、峽自轉(zhuǎn)預(yù)速率府的變回化17獵7-姻17物8二、嘉極移三、找地軸今進(jìn)動四、詞極移糾和歲止差的售區(qū)別PN極地牽面地軸二、昨極移1、極移柴現(xiàn)象在地爬軸空儀間指亡向不圍變的穴前提慕下，愈地球王表面販相對范地軸切運(yùn)動扎，導(dǎo)方致地嚼極位顯移的攔現(xiàn)象嗓。2、極移頑規(guī)律范圍——擺動濱幅度0.滲06密″~儲0.凈25?！澹s15些m直徑案的圓比）。方向——北極畢點(diǎn)逆看時針戲移動絮。周期——平均1.廈2年（41考0~石44命0天）小。非周艷期性烏漂移飯：向筒格陵灰蘭島城每百怪萬年肌漂移1°。3、極移逮成因周期獵性極限移：棒由地咳球彈剩性振埋蕩與礦大氣鞭洋流牌季節(jié)悟運(yùn)動再引起非周去期性團(tuán)極移途：與曉板塊擇運(yùn)動監(jiān)有關(guān)敗。根本術(shù)原因繼是——地球鞭不是辟剛體兵。4、極移棒后果4、極移戀后果導(dǎo)致后地球紡坐標(biāo)摘系統(tǒng)費(fèi)發(fā)生紡微小藍(lán)的變穿化。導(dǎo)致嗎地球帥赤道厘發(fā)生噸微小費(fèi)的變示化。5、極移寸跟蹤19矮60年IA茶G&IU制GG將19先00罪~1線90裳5年地打極的涉平均注位置壩定為飄固定育平極,并以暗此作銀為極