Author name: englandduck123

几千年前，居住在黄河流域的先民，以农耕为基础，创造了灿烂的古代文明。黄河流域四季分明，在知识相对贫乏和技术水平低下的时代，人们如何确定何时播种不同种类农作物呢？ 人们通过观察星空，发现太阳在星空背景中的位置有规律地变化，季节的变化与太阳在星空背景中的位置密切相关。经过长久的观察和实践，人们将农事活动与太阳在星空背景中的位置相联系。为了便于流传和使用，人们将太阳在星空背景中的一定的位置，定为一个节气，用以指导农事活动。早在商朝，就确定了具有特殊意义的四个节气：春分、夏至、秋分、冬至。在战国以前又增加了立春、立夏、立秋、立冬四 个节气，至汉代就形成了完整的二十四节气制度。 我们知道，四季更替是由地球公转运动造成的。地球的公转轨道称为黄道，地球环绕太阳公转一周，在地球上看来，就是太阳在星空背景中通过黄道一周，季节的变化与地球在黄道的不同位置密切相关。黄道的一周是 360°，把春分点定为 0°，按地球公转的方向，每隔 15°定为一个节气，共有 24 个节气（图 1.19）。二十四节气所确定的一年，与回归年的长短基本一致；每个节气在后来公历中的日期基本固定。因而，二十四节气可以作为农事安排的科学依据。早在两千多年前就形成的如此科学的二十四节气制度，在人类文明史中闪耀着东方智慧。不仅黄河流域，我国各地的农事活动多依据二十四节气，直至今天。这种节气制度还推广到朝鲜、韩国、日本、越南 等国。鉴于对科学、历法、农事指导乃至中华文明的重大意义，2016 年，二十四节气被联合国教科文组织正式列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。 下载PDF

由于昼夜长短和正午太阳高度的时空变化，太阳辐射在一年中 呈现有规律的变化，形成四季；太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规 律递减，据此可划分五带。 从天文含义看四季，夏季就是一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节；冬季就是一年内白昼最短、正午太阳高度最低 的季节；春季和秋季是冬、夏季节的过渡季节。 为了使季节划分与气温年内变化相符合，北温带的许 多国家在气候统计上把 3、4、5 三个月份划分为春季，6、7、8 三个月份划分为夏季，9、10、11 三个月份划分为秋 季，12、1、2三个月份划分为冬季。南半球与北半球的季节正好相反。 以南北回归线和南北极圈为界，可以把地球表面粗略地划分为热带、北温带、南温带、北寒带和南寒带（图1.18）。 下载PDF

描述某地正午太阳高度的年变化规律，需要注意以下两点。 第一，计算正午太阳高度。正午太阳高度可以按公式a=90°–|ϕ–δ|计算，其中a为正午太阳高度，ϕ为当地的纬度，δ为太阳直射的纬度（当地夏半年取正值，冬半年取负值）。例如，北京（40°N）夏至日正午太阳高度为a=90°–|ϕ–δ|=90°–|40°–23°26′|=73°26′，冬至日正午太阳高度为a=90°–|ϕ–δ|=90°–|40°–（–23°26′）|=26°34′。 第二，正午太阳的方向。在南北回归线之间，一年内正午太阳有时在南方，有时在北 方。在北回归线以北的地区，全年正午太阳都在南方；在南回归线以南的地区反之。 图1.17 a 示意地球上四个特殊纬度年内正午太阳高度变化及正午太阳方向。 1. 判断图示四个地点的纬度。 2. 绘制学校所在地年内正午太阳高度变化及正午太阳方向简图。 （1）查阅当地的纬度。 （2）计算当地夏至日和冬至日的正午太阳高度，并指出正午太阳的方向。 （3）按图 1.17 a 的方式在图 b 中绘制当地年内正午太阳高度变化及正午太阳方向。 3. 描述当地正午太阳高度及正午太阳方向的年内变化规律。 下载PDF

太阳直射点的移动，使太阳辐射在地表的分布因时因地而变化。这种变化可以用昼夜长短和 正午太阳高度的变化来描述（图 1.15）。昼夜长短反映日照时间的长短；正午太阳高度是一日内最大的太阳高度，反映太阳辐射的强弱（图 1.16）。 （一）昼夜长短的变化晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。由于黄赤交角的存在，除了在赤道上和春、秋分日，各地的昼弧和夜弧不等长。如果昼弧比夜弧长，则白昼长、黑夜短；反之，则黑夜长、白昼短。 自春分日至秋分日，是北半球的夏半年，太阳直射北半球，北半球各纬度昼弧大于夜弧，昼长大于夜长。纬度越高，昼越长，夜越短，至北极四周为极昼。其中，夏至日太阳直射北回归线，北半球昼最长、夜最短，北极圈及其以北地区皆为极昼。南半球则反之。 自秋分日至次年春分日，是北半球的冬半年，太阳直射南半球，北半球各纬度昼短夜长。纬度越高，昼越短，夜越长，至北极四周有极夜现象。其中，冬至日太阳直射南回归线，北半球昼最短，夜最长，北极圈及其以北地区到处出现极夜现象。南半球则反之。 春分日和秋分日，太阳直射赤道，全球各地昼夜等长，均为 12 时。 （二）正午太阳高度的变化 太阳光线与地平面的交角（即太阳在当地的仰角），叫作太阳高度角，简称太阳高 度。在太阳直射点上，太阳高度是90°；在晨昏线上，太阳高度是0°。正午太阳高度随纬度不同和季节变化而有规律地变化。正午太阳高度就纬度分布而言，春分日和秋分日，由赤道向南北两方降低；夏至日，由北回归线向南北两方降低；冬至日，由南回归线向南北两方降低。就季节变化而言，在北回归线及其以北的纬度带，正午太阳高度夏至日达最大值，冬至日达最小值；在南回归线及其以南的纬度带，情况正好相反。在南北回 归线之间各地，每年受到太阳直射两次。 下载PDF

由于地球自转，地球表面的物体在沿水平方向运动时，其运动方向发生一定的偏转： 在北半球向右偏转；在南半球向左偏转；在赤道上没有偏转。这种现象在大规模气流和水 流的水平运动中表现得最为明显。我们把促使物体水平运动方向产生偏转的力，称为地转 偏向力。地转偏向力只改变水平运动物体的运动方向，不影响其速度。 下载PDF

计算不同地区的时差，需要注意以下三个方面。 覅一，要根据区时划分的原则确定各地点所在的时区。时区的中央经线的经度为15°的倍数，通常其东西各7.5°范围为同一时区。 第二，可用数轴的方法（图1.14）计算两地间的时差：两地间相隔几个时区，相差就是几小时；越在东边的地方，时间越早。例如，北京在东八区，伦敦在零时区，两地相差 8 个时区，即北京比伦敦早8小时。 第三，如果涉及国际日界线，则自东十二区向东进入西十二区，时间不变，日期减少一天；自西十二区向西进入东十二区，时间不变，日期增加一天。 1. 俄罗斯世界杯足球赛于当地时间2018 年6月14日17:30 在莫斯科（东三区）开幕，我国观众观看开幕式的时间是北京时间何时？ 2. 一艘邮轮航行在太平洋上，船上有一位怀了双胞胎的孕妇临产。航行到 180°经线附近海域时，老大出生了，当时是2018年1月1日。接着，老二出生了，出生日期是2017年12月31日。这是怎么回事？ 下载PDF

在同一时间里，太阳只能照亮地球表面的一半。向着太阳的半球是白昼，称为昼半球；背着太阳的半球是黑夜，称为夜半球（图 1.10）。昼半球和夜半球的分界线（圈），叫作晨昏线（圈）。 地球不停地自转，昼夜也就不断地交替。昼夜交替的周期是 1个太阳日。这样的周期长短适宜，使得地面白昼不会过于炎热，黑夜不会过于寒冷，有利于生命有机体的生存和发展。昼夜交替影响人类的作息，因此，自古以来太阳日就被作为基本的时间单位。 地球自西向东自转，在同一纬度地区，东边的地点比西边的地点先看到日出。这样，时间就有了早迟之分：东边的地点比西边的地点时间要早。同一瞬间，不同经度的地方，地方时不同，经度每隔 15°，地方时相差 1 小时。 使用地方时很不方便。1884 年，国际经度会议决定按统一标准划分全球时区，实行分区计时的办法。全球共分 为 24 个时区，每个时区跨经度15°。以本初子午线为基准， 从西经 7.5°至东经 7.5°，划为中时区，或叫零时区。在中 时区以东，依次划分为东一区至东十二区；在中时区以西， 依次划分为西一区至西十二区。东十二区和西十二区各跨 经度 7.5°，合为一个时区。各时区都以本时区中央经线的

2007 年 2 月，美国空军 F-22 战斗机群飞离夏威夷群岛，前往日本，进行首次海外之旅（图 1.9）。刚开始，一切正常。然而，当战斗机机群经过 180°经线附近海域上 空时，一些战斗机的导航等多个电子系统出现故障，甚至 完全失灵。这种当时世界上最先进的战斗机一下子变成了“瞎子”。美国空军后来找到了这次行动中战斗机出现故障 的原因，是电子系统设计时忽略了一个重要的地理问题。 这批战斗机为什么在经过180°经线附近海域上空时会变成 “瞎子”？其电子系统设计时忽略了哪一重要的地理问题？ 下载PDF

1.根据你在本节中学到的知识，填写下面的表格。 2.太阳能集热板与地面的夹角可调节，为使集热效率达到最高，应保持正午太阳光与集热板垂直。若当地的地理纬度为φ，则集热板与地面的夹角应为多少？写出推算过程（提示：集热板与地面的夹角和正午太阳高度角之和为90°时，集热效率最高。） 3.根据材料和图片，完成下列各题。日晷是一种利用太阳投影指示时间的工具。它由晷盘和晷针组成。晷盘是一个圆盘，晷盘面上有刻度，晷针安装在晷盘中央与盘面垂直。下图中的日晷盘面平行于赤道面，晷针指向南北极。从北半球春分到秋分的半年时间里，看晷盘上面（即赤道以北）的刻度；从北半球秋分到来年春分的半年里，看晷盘下面（即赤道以南）的刻度。 课题1：检查进度：对获得的所有观察数据进行处理和分析，总结出物体正午影子变化的规律，并给出相应的解释。 （1）分析该日晷上下盘面使用时间存在差异的原因。 （2）尝试说出该日晷晷针与地面的夹角，并用简图表达。 下载PDF

地球的自转在时间上形成日，地球的公转在时间上形成年。为记录和计算较长的时间序列，安排年、月、日、时等计时单位时所依据的法则称为历法。 古埃及天文学家根据天狼星每年首次出现的时间间隔来计算1年的天数。利用这个方法，他们发现1年有365天。于是，古埃及人把一年按365天计，从而发明了世界上最早的历法。同时，古埃及人根据月球运行周期对1年做进一步划分，两个满月之间的时间间隔为29.5天，这样，1年中有12个这样的“整月”，加起来只有354天，由此创立了这样一种历法：1年12个月，每个月有30天，而多余的5天在年终作为节日。罗马人借鉴埃及历法并做了较大的改进，最终形成了世界认可的历法：1年中的11个月有30天或31天，还有一个月（2月）只有28天或29天。我们称之为公历。 千百年来，人们通过对天象的观测来记录一年中的时间。世界各地不同文化背景的人们一直在努力创立实用的计算一年中时间的方法。 中国的农历属于阴阳历，它是将月相变化和地球绕日公转的规律结合应用的一种历法，对中国农业生产有指导意义。 中国人将太阳周年运动轨迹划分为24等份，每一等份为一个“节气”，合称“二十四节气”。“二十四节气”严格按照太阳视运动的规律确定一年四季的时间，是以地球绕太阳公转的运动周期为基础而制订的太阳历。“二十四节气”是中国人认知一年中时令、气候、物候等方面的变化规律所形成的知识体系和社会实践。在国际气象学界，这一时间认知体系，曾被誉为中国的第五大发明。“二十四节气”渗透在中国人生活实践的方方面面，围绕每一个时令节点，人们自发组织农事生产，有序安排家庭和个人的衣食住行，使传统知识体系在丰富多彩的实践仪式和民俗生活中得以存续。 2016年，“二十四节气”获批列入联合国教科文组织《人类非物质文化遗产代表作名录》。二十四节气长期标注在国家通用日历中，《二十四节气歌》也为人们所熟知。 思考：为什么不同历法中年和月的长度不同？ 中国的传统节日分别在农历的什么时间？ 下载PDF