地球概论四季和五带

太阳回归运动的根本原因，是地球公转的南北分量。1.2亿 千米；46°52´δ
图4--3 黄赤交角的确切含义是黄道（轨道） 面对于赤道面的倾斜。如以地球自转的方向为 向东，那么，地球在向东公转的同时，还有其 南北的分量，造成太阳直射点的南北移动。
图4--4地球公转的南北分量 造成地球和太阳的回归运动。
半昼弧公式
地平圈分太阳周日圈（赤纬圈）为昼弧和夜弧两部分。
cost=-tg·tg （半昼弧公式） （式中的和皆以北半球为正，南半球为负）此公式表明，
决定昼夜长短有两个因素：
当地地理纬度和当时的太阳赤纬（即太阳直射点纬度）。
前者是空间因素，即地理因素；后者是时间因素，即季节因素。
简言之：昼夜长短因纬度而不同，因季节而变化
sinδ=0.4sin
任何时候，太阳赤纬总是等于太阳直射点纬度。
太阳赤纬决定：昼夜长短和正午太阳高度
32 1
M
图4--2 解球面三角形，由太阳黄经（λ） 求知太阳赤纬（δ）
二十四节气按太阳黄经划分，其更重要的区别在于太阳赤纬的不同
二、 太阳回归运动与地球公转 P96
根据太阳黄经求知所对应的太阳赤纬： sinδ=0.4sin
夏至 冬至
小满 谷雨
春分 雨水 大寒
图 4-13 极昼（夜）区的季节变化 P104
此图表示南北两半球极昼（夜）区的季节性扩大和缩小。图中每个圆面分上下两半， 分别表示北极和南极地区。三个同心圆分别表示6634 ，6944和7828的三条纬线。
四、 昼夜长短的其他因素：
34′
1、太阳视半径； 2、大气折光作用； 3、眼高差。
二、 昼夜长短的纬度分布 P101
1、全球分极昼，昼长夜短， 昼短夜长，极夜四个地带 （两分除外）。
2、 为正值，全ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ昼长向北 递增；为负值，向南递增。
3、 的绝对值愈大，极昼
（夜）地带愈大。
图4--9 解天文三角形 求半昼弧长；太阳位于 西方地平（日没）时其 时角（t）大小，等于当地 （ ）当时（ ）的半昼弧 （从日中到日没）。
第8节 四季和五带
一、 太阳回归运动和太阳赤纬的周年变化
1、形成四季和五带的根本原因是黄赤交角。 2、由于黄赤交角，使太阳周年运动表现为对于 天赤道的回归运动。 3、回归线：太阳回归运动的南北界线 4、回归年：太阳回归运动的周期 5、晨昏线（圈）：分纬线（圈）为昼弧和夜弧 二部分，昼弧和夜弧的弧长，决定该地昼长和 夜长：每15º折合1小时。
二、 昼夜长短的纬度分布
1、赤道上（ =0°）全年昼夜等长；
2、太阳直射的半球，昼长夜短，高纬度
（ ≥90°－）（即≥66°34′）
地区有极昼，昼长达24小时；
3、非太阳直射的半球，昼短夜长，高纬度
（ ≥90°－）（即≥66°34′）
地区有极夜，夜长达24小时；
图4--10昼夜长短的四个纬度带
图4--11 二分二至日的昼长的纬度分布
三、 昼夜长短的季节变化 P103 1、二分时，全球昼夜平分，均为12小时；2、二至时，昼夜长短极端； 3、各地（两个极圈除外）全年平均昼长相等，皆为12小时。4、例：南北半球比较，
同半球不同纬度比较
图4--12 昼夜长短的季节变化
大暑 处暑
秋分
霜降 小雪
地球从轨道的最北点到
最南点，约为轨道周长的一 半（4.7亿km），两点间的 直线距离约3亿km。（轨道 平均直径），其中有向南北 分量为： 3亿km×sin23°26′ =1.2亿km.
图4--5 地球轨道运动的南北分量
昼夜长短 P98
一、 昼夜长短概说
1、晨昏线：昼夜两半球之间的分界线。各 地昼夜长短，因晨昏圈随太阳直射点的移 动而发生变化
根据以上三条，除了春秋分外，全球的昼（夜）长可分为： 极昼地带；极夜地带；昼长夜短地带；昼短夜长地带。
二分日，全球各纬度昼夜 等长，均为12小时。 北至日，北半球各地昼最 长，极昼地带最广 （北极 圈内皆为极昼）；南半球 各地昼最短，极夜地带最 广（南极圈内皆为极夜）。
南至日，南半球各地昼最 长，极昼地带最广 （南极 圈内皆为极昼）；北半球 各地昼最短，极夜地带最 广（北极圈内皆为极夜）。
北极圈
北极
（距北极23°26′） 66°34′N
北回归线
赤道
夜
南回归线
.
昼
.
南极圈
南极
66°34′S 距南极23°26′
天体的周日圈，就是 该天体所在的赤纬圈。 不同赤纬的天体，有不 同的出没时刻（与方位） 和中天高度。太阳赤纬 的变化，影响各地的昼 夜长短和正午太阳高度 的大小，二者都是季节 变化的主要因素。
图4--1 回归线和极圈
∵∠1=∠2；∠1＋∠ε=90°；∠2＋∠3=90° ∴∠3（kp弧）=∠ε=23°26′
按照球面三角形的余弦公式： cosa=cosb·cosc﹢sinb·sinc·cosA
查表可知：cos90°=0; sin90°=1
把上列数值代入余弦公式，即得 cos(90°-δ) =cosεcos90°×sinεsn90°×cos(90°－) 即sinδ=sinεsin
2、昼夜交替
3、原因：自转、公转
思考
• 不自转不公转,晨昏圈空间位置不变,地球上 位置不变。
• 只自转不公转,晨昏圈空间位置不变,地球上 位置变,周期1恒星日。
• 只公转不自转,晨昏圈空间位置变,地球上位 置不变,周期1恒星年,反针转。
• 自转公转,晨昏圈空间位置变,地球上位置变, 晨昏圈反针转59′/天,周期1太阳日。
图4--14 大气折光有“抬升”天体的作用
五、 晨昏蒙影 P105 概念： 1、按晨光始和昏影终的太阳“低度”标准分三级： ⑴、民用：6；⑵、航海：12；⑶、天文：18。 2、纬度愈高，持续时间愈长 3、高纬度（高于48.5 即：66.5°－18°）夏至日，昏影未终，晨光已始，叫“白夜”
昼夜等长条件：t = 90°,cost = 0, 若： 在赤道上 终年 昼夜等长。 在春秋二分时，全球昼夜等长回归线：太
阳回归运动的南北界线
昼长夜短条件：，同号（++；－－）（太阳直射半球）
昼短夜长条件：，异号（+－；－+）（非太阳直射半球）
极昼(极夜)条件： = ； =－( )