第二节 地球运动的地理意义

（1）在进行日期和时间的计算时，如果“穿越”了国际日界线，应该怎样计算？将你认为正确的方法提出来，与同学交流。 （2）有了国际日界线，在世界时区中就有了一个特殊的时区，为什么？ 2.世界同时存在着两个不同的日期：一部分已进入“今天”，另一部分仍滞留在“昨天”。划分“今天”与“昨天”的日期分界线有两条，一条是国际日界线，另一条是夜半线，即地方时为24时（或0时）的那条经线。据此，完成相关任务。 （1）跟随地球自转，哪条日期分界线是不断移动的，向什么方向移动？ （2）设计示意图，表示世界“今天”与“昨天”的范围，并与同学交流。 （3）2008年8月8日20时，第二十九届夏季奥林匹克运动会开幕式在北京国家体育场隆重举行。这一时刻，全世界是否处在同一天？议一议，什么情况下，全世界同属“今天”？ 3.用观测日影的方法，估测学校所在地的经度。活动过程如下： ①在晴天，选择校内一块较空旷的地方，用一根细直的竹竿（或细木棒）作日影杆，垂直插入地面，测量日影杆的长度（设为b）。 ②以日影杆所插的点（图1-9中O点）为圆心，上午某时刻在地面上画一个半径略小于当时杆影长度的圆。 ③当日影杆的影端落在圆周上时，标记为A点；下午，当日影杆的影端又落在圆周上时，再标记为B点；将A、B两点连成直线，取其中点C，将中点与圆心连成直线OC。 ④第二天，当日影杆的影子与直线OC重合时（即学校所在地地方时正午12时），记下此时的北京时间（即120°E地方时），并测量此时杆影的长度（设为a）。 ⑤计算学校所在地地方时与北京时间的差值，利用所学知识，就可算出学校所在地的大致经度。 ⑥与同学交流，说一说在活动中你感到困难的地方，对活动方案可做哪些改进，以及改进的理由。 注：北回归线以北的地区，该活动无时间限制；赤道与北回归线之间的地区，最好在秋分日至春分日的时段内开展。所测量的数据a、b供本章后面的活动使用。 下载PDF

已知一个地方的区时，求另外一个地方的区时时，先计算出两个地方的时区之差。如果所求的地方在已知地方的东边，则加上这个差值；如果在西边，则减去这个差值。例如，纽约位于西五区，当北京时间（东八区区时）是8日下午4时时，纽约的时间为（12＋4）－（8＋5）＝3，即纽约是8日凌晨3时。 1.在类似上面的计算中，如果两项相加超过了24小时，应该怎么办？如果两项相减不够减时，又该怎么办？ 2.因为地球是球形的，所以东西相距较远的甲、乙两地，我们既可以说乙地在甲地的东边，也可以说乙地在甲地的西边。这时按照上面的方法进行日期和时间的计算，会出现什么样的结果呢？读图1-8，用不同的方法计算纽约的日期和时间，将计算结果填入下表。 3.从上述计算结果中，可以看出什么问题？你认为应该如何解决这样的问题？试提出一些具体的方案。 下载PDF

地转偏向力由法国工程师和数学家科里奥利（1792—1843）首先确定，故又称科里奥利力，简称科氏力。地转偏向力只作用于水平运动的物体，始终垂直于物体的水平运动方向，它只能改变物体运动的方向，而不能改变其速率。地转偏向力随纬度的增高和物体水平运动速度的增加而加大。 地转偏向力对许多地理事物会产生深远影响。例如，在北半球，河流对右岸的冲刷往往比左岸强烈，常导致大河右岸相对陡峻，左岸相对平缓；高速列车正常运行时，右侧轨道受到的压力比左侧轨道要大；气流、洋流的流向也会因地转偏向力的作用而发生偏转。 下载PDF

为了取得理想的演示效果，本活动宜在悬挂不透光窗帘的房间内开展，也可在夜间进行。演示步骤及相关要求如下： ①在一张较大的桌子上，将一盏台灯放置在桌面中央代表太阳，在离台灯约1米远的桌边，放上一个地球仪代表地球。 ②关闭房间门窗、拉上窗帘、熄灭灯光，在黑暗的房间里，打开台灯，看一看地球仪哪些部分被照亮，哪些部分照不到，观察昼半球、夜半球和晨昏线（圈）。 ③在地球仪上标注你所在的大致位置，自西向东匀速转动地球仪，大约每5秒钟旋转1周。观察你所在的位置什么时候是亮的，什么时候是暗的。 1.在上面的演示中，昼夜交替现象是怎样产生的？多少秒钟代表1日？ 2.晨昏线（圈）由晨线和昏线组成。顺着地球自转的方向，由夜入昼，为晨线；由昼入夜，为昏线。自西向东拨动地球仪，分别演示你所在的位置处于晨线和昏线上的情形。 3.在地球仪上找到北京和纽约，调整地球仪在桌子上的摆放方位，自西向东拨动地球仪，看一看，两地是否可以同时处在昼半球或夜半球？ 下载PDF

（一）导致昼夜交替现象 地球是一个不发光、不透明的球体，因而在同一时间里，太阳只能照亮地球表面的一半。向着太阳的半球，是白昼；背着太阳的半球，为黑夜。昼半球与夜半球的分界线，称为晨昏线（圈）。由于地球不停地自转，昼夜也就不断地交替。因此，各地温度发生昼夜变化，生物形成昼夜节律（又称“生物钟”）。 晨昏线（圈）把所经过的纬线圈分割成昼弧和夜弧。 受地球自转的影响，沿地表做水平运动的物体，无论朝着哪个方向运动，都会偏离其初始的运动方向。在北半球，向其运动方向的右侧偏转；在南半球，向其运动方向的左侧偏转。促使物体水平运动方向发生偏转的力，称为地转偏向力。沿赤道运动的物体，不受地转偏向力的影响，其运动方向不发生偏转。 地球自西向东自转，在同一纬度地区，相对而言，东边的地点比西边的地点先看到日出。这样，时刻就有了早晚之分。东边的地点比西边的地点时刻要早。这种因经度不同而出现的不同时刻，称为地方时。同一时刻，地球上不同经度的地方，有不同的地方时。 经度每隔15°，地方时相差1小时；经度每隔1°，地方时相差4分钟。经度相同的地方，地方时相同。 时区和区时：为了便于使用，国际上规定将全球划分为24个时区，每个时区跨15个经度。各时区都以本时区中央经线的地方时作为本区的统一时间，这叫作区时，又称标准时。 区时的换算：一般而言，位于同一时区的各地，采用相同的区时；位于不同时区的各地，采用各自的区时；相邻时区的区时相差1小时。在同一日期内，东早西迟。 日期和国际日界线：在世界地图或地球仪上，可以看到一条大体沿180°经线穿行的折线，这就是国际日界线。它的设定，旨在消除因地球是球形而导致的日期换算的不同结果。为了确保180°经线上同一地区和岛屿的地方日期相同，故在有的地方改用折线。 活动：1.议一议世界时区划分方案的合理性，并说明理由。 2.已知某地的经度，根据你学习过的地理和数学知识，提出求该地时区的简捷方法，并举例说明。 下载PDF

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