地球自转的地理意义

第二节地球运动的地理意义一、地球的自转项目地球的自转定义地球绕其自转轴的旋转运动轨道面赤道平面地轴的空间位置北端始终指向北极星附近方向侧视图自西向东俯视图从北极上空看：呈逆时针方向旋转；从南极上空看：呈顺时针方向旋转周期恒星日地球自转的真正周期，自转360°，时间23时56分4秒，主要应用于科学研究计时中。

以恒星为参照物，地球自转一周称为恒星日，周期为23小时56分4秒；以太阳为参照物，地球自转一周称为太阳日，周期为24小时。

太阳日昼夜交替周期，自转360°59′，时间24小时，主要应用于我们的日常生产生活中。

速度角速度概念：做圆周运动的物体在单位时间内转过的角度分布规律：两极点为0，其他任何地点均为15°/时=时≈=角速度=360°恒星日360°23时56分4秒360°2415 °小时1°4分钟旋转一周的角度自转的周期==角速度恒星日360≈旋转一周的角度==360°=360°23时56分4秒°24时小时1°4分钟自转的周期==侧视俯视图角速度360360 =恒星日=°23时56分4秒°24时自转的周期=理解恒星日与太阳日以恒星为参照物，地球自转一周称为恒星日，周期为23小时56分4秒；以太阳为参照物，地球自转一周称为太阳日，周期为24小时。

如图甲所示分别从示意图中将恒星日的图示和太阳日的图示分离出来(如图乙～丁)，分两步理解恒星日和太阳日的形成过程。

第一步：将恒星日的图示从总图中分离(1)假设地球只自转不公转(图乙)：从恒星位于P 点正上方，到恒星再次位于P 点的正上方，P 点相对于地球自转了360°。

(2)考虑实际情况，地球既自转又公转(图丙)：理论上，地球表面上的P 点相对恒星转动360°的同时，地球已经在公转轨道上移动了一段距离。

但对于极其遥远的恒星来说，这段距离可以忽略不计，所以相对于恒星来说，地球可以看作只自转了360°。

第二步：将太阳日的图示从总图中分离(1)假设地球只自转不公转(图乙)：该种情况与恒星日相同，P 点相对于太阳自转了360°。

(2)考虑实际情况，地球既自转又公转(图丁)：地球在E1位置时，太阳位于P 点的正上方，公转到E2位置时，恒星再次位于P 点的正上方，这时已经是一个恒星日了，而地球必须继续自转∠PE2P ′＝59′，到达P ′位置时，太阳才能再次位于P 点正上方。

这样以太阳参照物，P 点自转一周比以恒星为参照物多转了约二、地球自转的地理意义（一）昼夜交替(如右图)1.昼夜现象产生的原因：地球是个不透明、不发光的球体；在同一时刻，太阳只能照亮地球的一半。

2.昼夜交替产生的原因：（1）昼夜现象是基础：地球不发光、不透明，同一时间里，太阳只能照亮地球表面的一半。

向着太阳的就是昼半球，背着太阳的就是夜半球，昼夜半球的分界线就是晨昏线。

（2）地球的自转是根源3.昼夜交替的意义：昼夜交替的周期不长，气温的日变化不剧烈，保证了生命有机体的生存和发展；各地温度发生昼夜变化；生物形成昼夜节律(即“生物钟”现象)【知识拓展】晨昏线的判读应用1.晨昏线(圈)的定义晨昏线(圈)就是太阳照射地表所形成的昼夜半球的分界线(圈)。

晨昏线(圈)由长度相等的晨线和昏线两段组成。

晨线：顺地球自转方向，由昼半球进入夜半球的界线为晨线。

晨线上的时间为日出时间昏线：顺地球自转方向，由夜半球进入昼半球的界线为昏线。

昏线上的时间为日落时间。

【思维点拨】1.日出、日落时间的确定（1）日出、日落的内涵：某地日出时刻，就是该地所在纬线与晨线交点的时刻（如图1，A点的日出时间为A′点的地方时；B点的日出时间为B′点的地方时）；某地日落时刻为该点所在纬线与昏线交点的时刻。

（如图2，B点的日出时间为F点的地方时;G点的日出时间为F点的地方时，日落时间为B点的地方时）（2）定日出日落时刻时，需要明确以下几点：图1 图2①同一经线上各地地方时相同，但日出日落时刻不一定相同；如：图1 中A 、B 、C 三点在同一经线上，地方时相同,但日出时间不同：A 点的日出时间为2点，B 点为5点，C 点为点。

②位于同一晨昏线上各地一定同时看到日出或日落，但日出日落的时刻不一定相同；如：图1 中A′、B ′、C 、D 、E 各点都在晨线上，同时看到日出，但日出时刻不同。

③当太阳直射赤道时，晨昏线与经线重合，同一经线上各地可以同时看到日出或日落，而且只有这两天各地日出日没时刻才相同，即6时日出，18时日落。

④赤道上各地全年都是6时日出，18时日落；⑤日出时刻一定在12时之前，日落时刻一定在12时之后。

南北极圈以内地区，在极昼极夜期的地区，太阳总是在地平以上或者地平以下，因而没有日出日没现象。

（3）日照图上某点日出日落时刻也可根据昼长或夜长来确定：如日出时刻＝夜长/2；日落时刻＝24时－夜长/2（或日出时刻＋昼长）；或日出时刻＝12－昼长/2 日落时刻＝12＋昼长/2【思维点拨】2.日出、日落早晚的比较（1）影响日出时间早晚的因素： ①经度：（不考虑地形因素的影响）同一纬线上，越靠近东边，日出越早（受地球自西向东自转的影响，靠近东方的地区先看到日出）； 如图所示，假设同一纬度上A 、B 两点经度差是a ，那么东边A 点的日出时间比西边B 点早a/1 5小时，又因为同一纬度上的两点昼长相同，所以A 点比B 点早日落a ／1 5小时。

BA CDEFA′B′ G注：日出时间与日出早晚不是一回事。

同一纬线上，虽然日出日落时间相等，但并不意味着同一纬线的各地同时日出，因为各地不可能同时达到该地的日出时间。

如上图中的A、B两点，假设两地都是4点日出，A点此时日出，当地地方时为4点，而此时的B点地方时还是2点，也就是说B点还要经过2小时才能达到日出时间4点。

②昼长（纬度）：昼长越长，日出越早，日落越晚（根据日出日落时间的计算公式：日出=12-昼长/2；日落=12+昼长/2）；③地势：同一经纬度位置（或同一地区，或两地的经纬度差值小，可忽略不计），地势高，日出早，日落晚，即海拔高处昼略长，所以在飞机上看日出早，日落晚。

如下图。

（2）日出、日落早晚的比较在同一经度上的两地日出、日落时间比较，根据日出日落时间的计算公式：日出=12-昼长/2；日落=12+昼长/2），可以判断，昼长越长，日出越早，日落越晚。

如下图所示，假如D比C的白昼长β小时，由以上公式，可以计算出D比C早日出β/2小时，早日落β/2小时。

不在同一经纬度上的两地日出、日落时间比较（1）若在春分日或秋分日。

全球昼夜平分，图中E、F两点昼长相等，日出日落时间相同，日出日落早晚由方位决定，差值由两地的经度差决定。

在图中，由于F点在E点东方，所以F点日出日落时间比E点早。

若E 、F 两点的经度差为α，则F 点比E 点早日出α/15小时，早日落α/15小时。

（2）若不在春分日或秋分日。

日出时间的早晚取决于两个因素：一是两点所在纬度的昼长；二是两点所在经线的经度差。

①若F 点在E 点东边，F 、E 经度差为a ，且F 点比E 点所在纬度昼长β小时，我们由下左图可以看出，同一纬度上F 点比G 点早日出a /15小时：又G 点和E 点在同一经线上，故G 点比E 点早日β/2小时。

那么F 点比E 点早日出（a /15+β/2）小时；F 点比G 点早日落a/15小时，G 比E 晚日落β/2小时，故F 点比E 点早日落（a/15 -B/2）小时（如下图所示）。

若F 点在E 点东边，经度相差a ，E 点比F 点昼长β小时。

若a/15=β/2，因F 点比G 早日出a/15小时，G 点比E 点晚日出β/2小时，则E 、F 两点同时日出；F 点比G 点早日落a/15小时，G 点比E 点早日落β/2小时，故F 点比E 点早日落（β/2+a/15）小时。

（如上图）EG FG G F E若a/15>β/2，F点比G点早日出α/15小时，G点比E点晚日出β/2小时，故F点比E点先日出α/15-β/2小时；F点比G点早日落α/15小时，C点比E点早日落β/2小时，所以F点比E点早日落a/15+β/2小时。

（如下图）G F例：一架飞机某日11时（北京时间）从北京（40°N,116°E)起飞,飞行3时30分到乌鲁木齐（44°N,88°E）,该日北京的昼长为14时18分,乌鲁木齐的昼长为14时42分。

据此回答下列问题。

该日北京与乌鲁木齐日出日落早晚的比较，正确的是A．北京日出比乌鲁木齐早，日落比乌鲁木齐晚B．北京日出比乌鲁木齐晚，日落比乌鲁木齐早C．北京日出、日落均比乌鲁木齐早D．北京日出、日落均比乌鲁木齐晚家住北京的小强搭乘该机去乌鲁木齐探亲，这一天他经历的昼长为A ．14时18分 B．16时22分C．15时30分D．14时42分解析:【小题1】由于北京（116°E）比乌鲁木齐（88??E）的地方时早约2小时，而两地昼长相差不到30分钟，所以北京日出、日落均比乌鲁木齐早；【小题2】住北京的小强搭乘该机去乌鲁木齐探亲，由于两城市的地方时不同，乌鲁木齐的日落时间晚北京1小时52分钟，又乌鲁木齐的昼长长于北京24分钟，则日落还会迟12分钟，因而实际共晚日落1小时4分钟，所以这一天的他经历的昼长时间为=16时22分+1小时4分钟=16时22分。

【解析】第1题，依题意得知，两地纬度差和昼长相差较小，而经度差较大。

如下图所示，北京日出日落均比乌鲁木齐早。

第2题，北京的小强乘飞机去乌鲁木齐探亲，经历的昼长是从北京的日出地方时到乌鲁木齐的日落地方时所持续的时间，转化到同一经线上计算，当北京日出时乌鲁木齐的地方时为2:59，乌鲁木齐日落地方时为19:21分。

答案：1．C 2．B【例2】有甲、乙、丙三地，甲地(40°N ，110°E )，乙地(40°N ，15°E )，丙地(30°N ，115°E )，当北半球夏至日时，甲地比丙地白昼长56分钟一则：(1)甲地比乙地，日出 （早、晚）一一一分钟，日落____（早、晚） 分钟。

(2)乙地比丙地，日出 （早、晚）__分钟，日落____（早、晚） 分钟。

(3)甲地比丙地，日出 （早、晚）____分钟，日落一 （早、晚）一～一，分钟。

(4)甲地早上5点日出，而某人正好在甲地上空的飞机舷窗上看到日出，则其时间( )A ．不到5点B ．正好5点C ．5点已过，白昼越长的地点越先看到日出（不考虑地形因素的影响）；地方时相同，白昼越长，日出越早，日落越晚。

4、在经度和纬度均不相同的地点，如果两地经度相差较小，一般为白昼越长的地点越先看到日出。