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地球运动的地理意义

2016-05-26余晓盈

中学课程辅导·教师通讯 2016年8期
关键词:昼长角是时区

余晓盈

地球运动方面分为自转和公转。从北极地区看,地球自转的方向是逆时针的,从南极地区来看,是顺时针的,地球自转的过程里面,经度递变的关系,顺地球自转的方向,东经度数是递增的,顺地球自转的方向,西经度数是递减的,因而我们可以根据经度数的递变关系,来确定地球自转的方向。地球自转的速度分为角速度和线速度。地球自转的线速度由赤道地区向两级逐渐递减,需注意的有三个主要数据,赤道地区地球自转的线速度是1670公里,然后就是30°,表示1447,60°表示837,记住这三个数据的好处是因为赤道是按0°,30°,60°是纬度划分里面是低、中、高维的3个重要指标。

地球的地理意义有昼夜交替的现象,产生了地方时,做水平运动的物体发生偏向。

一、昼夜长短的计算方法

利用一个地区的弧度所跨的经度范围来计算,方法是昼长=昼弧所跨经度*4分钟,也可用已知的日出和日落的地方时来计算,因为地方时正午12时总是会把1天的白昼平分成相等的两等份,方法是日出时间=12-昼长/2=夜长/2,日落时间=12+昼长/2=24夜长/2,夜长=2*日出时间=2*(24日落时间),昼长=(12-日出时间)*2=(日落时间-12)*2,需要注意的是同一经度上各点昼夜长短相同,南北相对,纬度值相等的两条纬线,其昼夜相对值相等。如北纬40°的地区昼长是15时,那么南纬40°的地区夜长为15时,需要注意的是极昼区极夜区的昼长分别是24时和0时,赤道地区永远昼夜等长为12时。

二、有关地方时时间的计算

由于地球在自转,经度不同,对应的地方时不同,可以得到两个技巧,当太阳直射某条经线时,它的地方时就是12点,由于地球自转的角速度关系,1小时自转15°,就可以得到经度不同,对应的时区也不同。如果两者经度相差15°,时间就相隔1小时,因此在时间计算方面可以得出重要的数据:15°→1小时,1°→4分钟,(经度15°对应1小时,1°对应4分钟)。

地球可以分为24个时区定位:以0°经线为中央经线,左右相隔7.5°,把它定时为0时区,向东东经7.5°,向西西经7.5°,两者相隔15个经度,经度差为15°,把它定为0时区,按照类似方法,每间隔15°,便可得1个时区,往东得东一区,往西得西一区,以此得东十二区,西十二区,东十二区位于180°经线以西,西十二区位于180°经度以东,东西二十区都只跨7.5°,所以东十二区经度差为15°,所以东西十二区合并在一起称为12时区,所以地球上24个时区包括东一区,东二区……东十一区,西一区,西二区……西十一区,12时区,0时区。

三、时区的确定

各个时区的中央经线都是15°的整数倍,例如东三区的经线就是15°的3倍,即东经45°,西六区的经线就是15°的6倍,即西经90°,时区就是以中央经线为界限,向东加一个7.5,向西减一个7.5,这个范围就是该时区所跨的经度范围。

时区和区时的关系:时区不同,区时不同。区时=中央经线的地方时,顺地球自转的方向,小时数是递增的,递增多少根据15°1小时,1°4分钟进行计算。反之,做减法。如果顺递自转方向过了180°,小时数仍然是递加的,日期需要减一天,东十二时区和西十二时区因为在一个时区,那么区时和时刻是相同的,但日期不同。

日界线:理论上是180°经线,是人为定义的,与通常所说的国际日期变更线是不完全等同的,因为180°经线把俄罗斯的远东部分(亚欧大陆的北部靠东)经过了。实际生活中,经过北部地区经过北令海峡,走水域。另一个是地方时0点经线,是日界线的自然界线。由零点顺递的自转方向到180°,顺递的自转方向过180°减一天。

正午太阳高度角的求算:H=90°-δ(δ是指某地与太阳直射点相隔的纬度数)例如太阳直射北纬20°,那么北纬40°的正午太阳高度角计算方法是H=90°-20°,H=70°,即北纬40°的正午太阳高度角是70°,那么南纬30°的正午太阳高度角计算方法是H=90°-50°,H=40°,即南纬30°的正午太阳高度角是40°通过以上案例不难得出可以求出在任意纬度的正午太阳高度角,通过公式不难得出,距太阳直射点越近,正午太阳高度角越大,距太阳直射点越近,正午太阳高度角越小。所以当太阳直射点直射北回归线的时候,对于南半球的任何地点而言,中午太阳高度角是最小的,当太阳直射点直射南回归线的时候,对于北半球的任何地点而言,在一年之中,中午太阳高度角是最小的。

太阳公转是地球绕太阳的旋转运动,地轴北端始终向北极星附近,公转的方向是自西向东,北极上空看逆时针旋转,南极上空看顺时针旋转,旋转的轨迹是近似正圆的圆轨道,公转的地理意义是昼夜长短的季节变化和维度变化,正午太阳高度的季节变化和纬度变化,四季和五带的划分。

四、自转和公转的关系

黄赤交角,地球自转的轨道平面(赤道平面)和地球公转的轨道平面(黄道平面)的交角(23°26'),太阳直射点的回归运动:地轴的空间指向和黄赤交角的大小,在一定时期内可以看作是不变的,因此太阳直射点以回归年为周期往返于南北回归线之间。回归运动的周期:1回归年,即365日5时48分46秒。

(作者单位:江西上饶市横峰县横峰中学)

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