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地球的宇宙环境
2022-04-22 | 阅:  转:  |  分享 
  
第一节地球的宇宙环境宇宙:时间与空间的结合。由物质组成,处于运动之中。可见宇宙:人类可以观测到的宇宙即总星系,半径约140亿光年。无论整个
宇宙还是已知宇宙,其范围都是有限的。光年:光在真空中一年所走的距离。注意:光年是一个距离单位。一、天体和天体系统定义:宇宙间物质
的存在形式(存在于地球大气层之外;天体的一部分不是天体)1.天体自然天体:星云、恒星、行星、卫星、彗星
、流星、星际物质分类人造天体:人造卫星、宇宙飞船、空间站等星云:质量大,体积大,密度小,外表呈云雾状,轮廓模糊恒星:由炽热气体
组成的能自己发光的球状天体。太阳是离地球最近的恒星;天上的绝大部分星星行星:围绕恒星运动的质量较小、近似球状的天体。如地球等太阳系
大小行星卫星:围绕行星运动的小质量的天体。月球是地球唯一的天然卫星彗星:围绕太阳运动,由冰物质组成的小质量天体(哈雷彗星,公转周期
76年,轨道扁长,公转方向呈顺时针,接近太阳时会形成长长的尾巴,俗称扫把星。)流星:围绕太阳运动的小质量天体,一闪即逝星际物质:存
在于宇宙空间的及其稀薄的气体和尘埃定义:运动着的天体因相互吸引而相互绕转,从而形成天体系统地月系地球2.天体系统
太阳系月球银河系太阳、其它行星系
统等级别:总星系其它恒星系统河外星系3.太阳系概况中心天体:太阳(99.86%)其它天体:除星云外的
所有类型的天体八大行星的结构特征比较项目类地行星巨行星远日行星包括的行星水、金、地、火木、土天王、海王距日远近近中远表面温度高中低
质量小大中体积小大中八大行星的运动特征运动特征含义共面性公转的轨道面倾角都很小,几乎在同一平面上同向性绕日公转的方向均是自西向东近
圆性八大行星的公转轨道与圆相当接近,偏心率非常小二、普通而特殊的行星——地球(1)普通性:在太阳系行星中,就外观和所处的位置而言,
地球是一颗普通的行星。(2)特殊性——目前所知道的唯一存在生命的行星。这与地球所处的宇宙环境以及地球的自身条件是密不可分的,具体如
下:条件原因影响外部条件安全的宇宙环境太阳系八大行星各行其道,互不干扰太阳系中的八大行星上都有可能存在生命稳定的太阳光照自生命诞
生以来,太阳光照条件没有明显变化自身条件地表温度适宜日地距离适中,地表均温在15°C左右只有地球上有生命存在存在大气层地球的体积和
质量适中存在液态水原始海洋的形成第二节太阳对地球的影响定义:太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间释放能量波长及能量分布:主要在
0.15----4微米之间,分为紫外线、可见光(50%)、红外线巨大能量的来源:太阳内部高温高压下发生的核聚变反应最多:青藏高
原(海拔高)太阳辐射我国太阳能的分布最少:四川盆地(多阴雨天气,蜀犬吠日)是维持地表温度,促使大气运动、水循环和生物生
长的主要能源;在地表分布不均,影响:使地理环境有明显差异;为人类的生产生活提供源源不断地能源。(核能、地热能、潮汐能与太阳能无关)
定义:太阳外层大气上发生的变化太阳外部大气分层内-------------------------------→外活动周期光球层色
球层日冕层太阳活动黑子耀斑、日珥太阳风约11年类型太阳活动影响地球上的气候(太阳黑子与年降水量的关系)影响干扰地球磁场
,产生“磁暴”现象干扰地球高层大气中的电离层,影响无线电短波通信极光第三节地球运动自转公转绕转中心地轴太阳方向自西向东(北
逆南顺)周期恒星日=23时56分4秒恒星年=365日6时9分10秒速度两极为零角速度:除两极,处处相等,均为15°/时线速度:赤道
处最大,为1670千米/时,从赤道向两极减小为零平均值:角速度59′/日,线速度30千米/秒自转的地理意义昼夜交替形成:①昼夜现
象的形成:由于地球自身既不发光又不透明且为球形,太阳只能照亮地球表面面向太阳的一半,这就是昼半球,另一半背着太阳为夜半球。②由于地
球自转,地表的昼夜状况不断循环交替。2.周期:24小时=1太阳日(日常计时单位)3.昼半球与夜半球的分界线为晨昏线(圈),是地表的
大圆,以纬度最高的两点为界等分为晨线和昏线。晨昏线(圈)与太阳光垂直,以15°/时的速度自东向西移动。在太阳光照图上,要会判断晨线
和昏线。①判别晨线和昏线晨线:顺着地球自转的方向由夜入昼昏线:顺着地球自转的方向由昼入夜②晨昏线的特点晨昏线平分地球,是过球心的大
圆晨昏线平面与太阳光线垂直晨昏线平分赤道晨昏线只有在春分秋分时与经线圈重合晨昏线在二至时与极圈相切晨昏线自东向西移动的速度为15°
每小时过晨线与赤道交点(晨线的中点)经线,地方时为6时;过昏线与赤道交点(昏线的中点)的经线,地方时为18时昼半球的中央经线(平
分昼半球、昼弧的经线)为12时;夜半球的中央经线(平分夜半球、夜弧的经线)为24时。4.太阳高度(角)=太阳光与地平面的夹角,最大
为90°即太阳直射点上的正午太阳高度,一般为锐角。昼半球:>0°地表的昼夜状况可以用太阳高度表示晨昏线上:=0°夜
半球:<0°(不可见)二、偏向:除赤道外的地表做水平运动的物体其运动方向会偏离原来的方向。1.成因:受地球自转产生的地转偏向力
的影响(该力赤道处为零,纬度越高越大)2.偏转规律:北半球向右,南半球向左,赤道处不偏(适用于弯曲河道处,只考虑方向,用左右手判断
)河道平直处不受该力影响,侵蚀岸与沉积岸取决于惯性。3.河流、洋流、风等都要考虑该力的影响,尤其是军事上。(歪打正着)三、时差1
.地方时的差异地方时:由于东西位置不同即经度差异从而导致经度不同的地方时间也不同,这种时间就叫地方时。以正午太阳高度最大时为12
点,以太阳在地平面以下位置最低时为24或0点。地方时的早晚:由于地球自西向东自转,一般说来同纬度地区偏东的地方时间早,偏西的地方
时间晚,即东早西晚。地方时的差异:受地球自转的影响,地表经度每隔15°地方时就差1小时,即经度每隔1°地方时相差4分钟。一般说来
,经度间隔越大时差也就越大,反之则小。两地经度间隔计算口诀:同号相减异号相加(同减异加)。根据两地的经度间隔及地球自转的角速度,即
可算出两地的时差。地方时的计算:所求地的地方时=已知地的地方时±两地的时差(东加西减)在太阳光照图上要会判断地方时。地方时只
与经度有关,即同一条经线上地方时相同,不同经线上地方时不同,判断时只需看所求点在那条经线上。规律:①太阳直射点及所在经线、也是平分
昼半球的经线,其上的地方时:12时②晨线与赤道的交点,也是晨线的中点及所在经线上的地方时:6时③昏线与赤道的交点,也是昏线的中
点及所在经线上的地方时:18时④地方时为12时的经线对面的经线,位于夜半球的中央平分夜半球,其上的地方时:0或24时⑤晨线与昏
线的分割点及所在经线上的地方时为0或12时,若其所在经线上大部分为白天,则地方时为12时;若其所在经线上大部分为黑夜,则为0或24
时。2.时区与区时时区在现实中为了便于人们交往联系,往往划分一定的地域范围,使用统一的时间,这样就有了划分时区的必要。为了便于全球
人们交往联系,国际上统一规定,将全球划分为24个时区,每个时区占15个经度。起始时区:以0°经线为中心,向东西各跨7.5个经度,叫
中时区或零时区。从中时区向东从东1一直到东11,向西同理从西1到西11;东12和西12各为7.5个经度半个时区,二者合起来叫东西1
2区。这样划分后,世界各地所在的时区是固定的。一般说来,东经度位于东时区,西经度位于西时区。只要知道一地的经度,就能算出其所在的时
区。用当地的经度除以15将商四舍五入取整数即为所在时区的序号。如北京为116°E,位于东8区。(2)区时每个时区将中央经线上的地方
时作为该时区的区时;相邻两个时区的区时相差一个小时;两个时区的时差采用同减异加的方法即可算出;区时的计算与地方时的计算同理(不够减
或相加超过24要变换日期);东12与西12区时相同,日期不同,人为规定东12区比西12区早一天。(3)法定时有些国家领土东西经度跨
度大,占据多个时区。我国从东5到东9共有5个时区,东西时差大,为便于全国人民交往联系,我国以法律的形式规定全国统一使用首都北京所在
的东8区的区时,即北京时间。(北京时间=东8区的区时=120°的地方时,注意北京时间与北京的地方时不同)国际上将世界发生
的大事记录下来,一般不用事件发生地的时间,而是采用中时区的区时,叫世界时或国际标准时间。(4)日期与日界线一般说来,地球上有新旧两
个日期,其分界线有两条:一是自然日界线,即地方时为0时、位于夜半球正中央的经线,其位置随地球自转不断向西移动;另一条是人为划分、位
置固定的经线,原则上是180°经线,叫国际日期变更线,越过次线必须变换日期(自西向东由东12区进入西12区日期必须减一天,相反则加
一天。东12区是地球上时间最早的地区,西12区是地球上时间最晚的地区)顺着地球自转的方向即自西向东从旧的一天进入新的一天,此日界线
为自然日界线,反之则是国际日期变更线。新一天的范围:从自然日界线向东直到国际日期变更线(180°)(剩余为旧的一天)不同时刻
,自然日界线的位置不同,新旧两个日期所占范围大小也不同;新一天的范围等于东12区的区时(新旧日期占全球比例的计算)地球公转的地理意
义轨道面自转赤道面存在引起太阳直射点的导致太阳高度的变化轨道
面黄赤交角公转黄道面
回归运动昼夜长短的变化地轴是倾斜的四季引起五带黄赤交角1、定义:地球公转的轨道面(黄道面)与地
球自转的轨道面(赤道面)的夹角。2、黄赤交角的大小在历史上是变化的,但当前的大小不变,为23°26′≈23.5°,黄赤交角的度数等
于南北回归线的纬度数,与极圈的纬度数互余。3、影响①五带的划分②引起太阳直射点在南北回归线之间来回移动二、太阳直射点在南北回归线之
间来回移动周期:一个回归年=365天5时48分46秒二分二至太阳直射点的纬度位置如图要会判断某日或某一时段太阳直射点的南北半球位置
和南北移动的方向。4.一年之中,南北回归线之间即热带有两次直射,南北回归线上各有一次,其余地区即温带、寒带无直射。三、正午太阳高度
的变化1、太阳高度(角):太阳光与地平面之间的夹角2.一般说来,一个地方的太阳高度从早到晚是不断变化的,正午时最大。同一地点在不同
的日期,正午太阳高度也不同。正午太阳高度的大小,可体现该日太阳高度平均值的大小。3、正午太阳高度的变化规律⑴纬度变化:正午太阳高
度就是指地方时为12时的那条经线上的太阳高度,因此一天中,正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。(结合具体日期,如二分二至日,会
将其具体化)⑵季节变化:夏至日,太阳直射北回归线,北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年中的最大值,南半球各地达一年中的最小值。冬
至日,太阳直射南回归线,南回归线及其以南地区正午太阳高度达一年中的最大值,北半球各地达一年中的最小值。(3)太阳直射点的正午太阳高
度为90°,晨昏线上的太阳高度为0°。一年中,回归线之间太阳直射两次,但是回归线上直射一次。(4).正午太阳高度大小比较:离直射点
越近,正午太阳高度越大(即与直射点纬度间隔越小,正午太阳高度越大);反之越小。(5)、正午太阳高度计算计算公式:H=90°-
纬度间隔说明:所求点与直射点的纬度间隔计算遵循同减异加——所求点与直射点同在北半球或同在南半球相减,在不同半球相加。四、昼夜长短
的变化地表各地随地球自转做圆周运动,其轨迹从理论上讲就是当地的纬线圈。在白天转过的那段弧叫昼弧,夜晚转过的那段弧叫夜弧,它们的长短
分别代表当地当日的昼长和夜长。昼夜长短变了,昼弧与夜弧的分割、分配情况也就变了。晨昏线(圈)将各纬线(圈)分割成昼弧与夜弧。随着太
阳直射点的南北移动,晨昏线(圈)的位置相应地移动,各地纬线(圈)上昼弧与夜弧的分割、分配情况也就发生变化,所以各地的昼夜长短就不断
地变化。【规律总结】太阳直射点所在(北或南)半球,为昼长夜短,且纬度越高昼越长,极点周围为极昼;且太阳直射点纬度越高,该半球的白昼
越长,极点周围极昼的范围越大;其中太阳直射该半球回归线上那天,该半球的昼长达到一年中最长,该半球的极昼范围也达到一年中最大即整个寒
带。另一半球相反。【例】只要太阳直射点在北半球(春分经夏至到秋分),北半球就为昼长夜短,且越往北即纬度越高白天越长,北极点周围为极
昼;且太阳直射点越往北,北半球的白天越长,北极点周围极昼的范围越大;其中夏至这天,北半球的白天达到一年最长,整个北寒带为极昼。在此
期间南半球相反。对北半球而言,另半年(秋分经冬至到春分)相反。南半球同理。2、太阳直射点向北(南)移动,北(南)半球昼渐长,夜渐短
。【例】只要太阳直射点向北移动(冬至经春分到夏至),北半球白昼就变长;反之,只要太阳直射点向南移动(夏至经秋分到冬至),北半球白昼
就变短。南半球同理。3、赤道上永远昼夜平分4、昼夜长短的判断和计算方法(1)昼夜长短的判断①同一纬线上各点昼长相等,夜长也相等即只
与纬度有关;②直射点所在半球昼长夜短(另一半球相反);③春秋分日全球昼夜等长,赤道上终年昼夜平分;④同一天,南北半球纬度数相同的两
条纬线上昼夜长短正好相反(2)昼夜长短的计算①昼长时数=昼弧度数15°/时;②夜长时数=夜弧度数15°/时;③昼长时数=日落时间-
日出时间=(日落时间-12时)×2=(12时-日出时间)×2;④夜长时数=24小时-昼长时数=日出时间×2。【均指地方时】5、极
昼极夜范围的变化规律(以北半球为例):春分过后北极点开始出现极昼,春分到夏至极昼范围由北极点扩大到北极圈,夏至到秋分极昼范围由北极
圈缩小到北极点;秋分过后北极点开始出现极夜,秋分到冬至极夜范围由北极点扩大到北极圈,冬至到到次年春分极夜范围由北极圈缩小到北极点。
五、五带和四季五带它是太阳辐射的热量在地球上随纬度(空间)的变化四季它是太阳辐射的热量在地球上随月份(时间)的变化温带
四季分明四季的天文含义:夏季是一年中太阳高度最大、白昼(日照时间)最长的季节;冬季相反,是一年中太阳高度最小、白昼(日照时间)最短
的季节;春秋两季是冬夏之间的过渡季节。我国四季的划分:①传统四季,以24节气中的“四立”来划分,与我国大部分地区的实际不符②气候
统计上的划分:3、4、5月为春季,6、7、8月为夏季,9、10、11月为秋季,12、1、2月为冬季第四节地球的结构地球是由不
同状态的不同物质一圈套一圈、一层包一层构成的同心圈层结构,又以固体(地壳)表面为界,分为外部圈层和内部圈层两大部分。大气圈:由以氮
气、氧气为主的混合气体组成外部圈层水圈:以三种状态存在于海洋、陆地和大气中,是一个连续而不规则的圈层生物圈:占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部,是最活跃、最独特的圈层内部圈层:根据地震波在地球内部传播速度的变化划分为三个圈层地震波速度传播介质穿过不连续面速度变化横波慢固体穿过莫霍界面(A)横纵波速度均增大;穿过古登堡界面(B)横波消失,纵波速度突然下降。纵波快固体、液体、气体上层:硅铝层,密度小,分布不连续(只存在于大陆处)垂直方向下层:硅镁层,密度大,分布连续地壳大陆大部分(陆壳):双层,厚,平均33千米水平方向大洋部分(洋壳):单层,薄,平均6千米莫霍面(17千米)顶部:与地壳一样,由岩石组成,合称岩石圈上地幔上部:为液态或熔融状态,称软流层,是岩浆的主要发源地内部圈层地幔下地幔古登堡界面2900千米外核:为液态或熔融状(是形成地球磁场的主要原因)地核内核:固态
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