1.3地球公转的地理意义

地球自转方向
L
8昼长 小时
120°
2h 2h 2h 2h 2h 2h
16昼长 小时
M
昼夜时长计算
昼长=昼弧÷150 夜长=夜弧÷150 昼长＋夜长=24（小时） 昼长=（12－日出地方时）×2 昼长=（日落地方时－12）×2
AB=BC AB+BC=昼长
DA=CE DA+CE=夜长
AB+BC+DA+CE=24
冬至日：南回归线及其以南地区正午太阳高度角达到一年中的最大值，太阳 辐射最强；北半球各纬度达到一年中的最小值，太阳辐射最弱。
南北回归线之间：太阳直射时最大，一年有两次最大值，其中赤道有两次最 小值（冬至和夏至日时），其余的有一次最小值。
北回归线极其以北、南回归线及其以南：每年有一次最大值，一次最小值。
正午太阳高度的应用
确定日期、日影长短及方向：
在太阳直射点上，物体的影子缩短为零；正午太阳高度越大，日影越短；正午 太阳高度越小，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。
日影永远朝向远离太阳的方向 北回归线以北地区：正午日影永远朝向北方； 南回归线以南地区：正午日影永远朝向南方； 南、北回归线之间的地区：正午日影则有南、北朝向的变化。
正午太阳高度角季节分布规律
距太阳直射点最近
的一天
夏
正午太阳高度
至
达到一年中最大
日
（
既不是最大，又不是最小
月
正午太阳高度
达到一年中最小
日
）
距太阳直射点最远
的一天
6 22
距太阳直射点最远
冬
的一天
至 日 （
正午太阳高度 达到一年中最小
12 22
月
既不是最大，又不是最小
日
正午太阳高度
）
达到一年中最大
距太阳直射点最近
D
昼短夜长
E 极夜
由于黄赤交角的存在，导致地球在公转轨道的不同位置， 太阳直射点位置发生有规律的变化。
春分
3月21日
夏至
6月22日
秋分
9月23日
冬至
12月22日
180º
线太
D
.阳 B
光
A.
春秋分日
北极
南极
全球昼夜平分；昼长12h;夜长12h
线太 阳 光
夏至日
北半球昼长夜短（纬度越高） 南半球昼短夜长（纬度越高）
正午太阳高度角的计算公式
H=900－纬度差
纬度差：即所求地点纬度与太阳直射点的所在纬度的差（同向相减，异向相加）
40°N 25°
15°N
北京（40°N）的正午太阳高度角
H北京=90°-25°=65°
所求地点纬度离太阳直射点越近正午太阳高度角越大？？？？
40°N 15°N
23°S
25° 38°
求纬度差 圣保罗（23°S）的正午太阳高度角
D
冬至日
线太
阳 光
冬至日
南半球昼长夜短（纬度越高） 北半球昼短夜长（纬度越高）
昼夜长短的变化规律（以北半球为例）
昼渐长 昼长
昼夜平分 春分
3·21
夜长 昼渐长
夏至 6·22 昼最长
昼最短 冬至 12·22
夜短 昼渐短
9·23
秋分 昼夜平分
昼短 昼渐短
昼夜长短的变化规律（以北半球为例）
（1）随纬度变化规律 ●北半球夏半年，太阳直射 北半球，北半球 昼长夜短 ；纬度越高，昼
2
点北北长北北长；点南南长南南长。
昼夜长短的变化规律（以北半球为例）
（2）随时间（季节）变化规律
●北半球： 3月21日～9月23日， 昼长夜短 ；3月21日～ 6 月22日，昼 渐长 ，夜 渐短 ；6月22日，北半球 昼最长， 夜最短 ，北极圈以北出现 极昼 现象； 6月22日～9月23 日， 昼渐短，夜渐长 。南半球相反。
正午太阳高度的应用
利用正午太阳高度确定楼距、楼高： 为了更好地保持各层楼都有良好的采光，楼与楼之间应当 保持适当距离。以我国为例，见图甲，南楼高度为h，该 地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L＝hcotH。
正午太阳高度的应用
太阳能热水器的倾角调整
为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能 热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与 受热板之间成直角。其倾角和正午太阳高度 角的关系为a＋h＝90°
地球公转的 地理意义
正午太 阳高度 的变化
四季和五带
正午太阳高度的变 化规律
正午太阳高度的应 用
四季更替的成因和划分
五带的划分
●北半球，9月23日～次年3月21日， 昼短夜长 ；9月23
日～12月22日， 昼渐短，夜渐长 ；12月22日，北半球
昼最短，夜最长 ，北极圈以内出现 极夜 现象；12月22日至
次年3月21日， 昼渐长，夜渐短
。南半球相反。
日照图的日期？
日照图的日期？
夏 至 日
冬 至 日
春分日/秋分日
昼夜时长计算
正午太阳高度的应用
确定房屋的朝向 为了获得更充足的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。 在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于 北方，房屋朝北。
3
四季更替和五带
四季
北温带国家普遍采用
形成原因
昼夜长短和正午太阳高度的季节变 化，导致太阳辐射随季节有规律的 变化
越 长 ，夜越 短 ；北极圈及其以北地区出现极昼现象。 ●北半球冬半年，太阳直射 南半球 ，北半球 昼短夜长 ；纬度越高，
昼越 短 ，夜越 长 ；北极圈及其以北地区有 极夜 现象。 ●南半球的情况与北半球 相反 。 ●春秋分日，太阳直射 赤道 ，全球各地 昼夜等长 。 ●赤道全年 昼夜等长，均为 1 小时。
的一天
正午太阳高度角的变化规律
（1）随纬度变化规律
总规律：正午太阳高度从 直射点 向南北两侧 递减 。
春秋二分：正午太阳高度从 赤道
向南北两侧 递减 ；
夏至日：正午太阳高度从北回归线 向南北两侧 递减 ；
冬至日：正午太阳高度从 南回归线 向南北两侧 递减 。
（2）随时间（季节）变化规律
夏至日：北回归线及其以北地区正午太阳高度角达到一年中的最大值，太阳 辐射最强；南半球各纬度达到一年中的最小值，太阳辐射最弱。
D
A
B
C
E
0:00
日
出
地
方
时
12:00
日 24:00
落
地
方 时
夜长＝(日出时间－0)×2 ＝(24－日落时间)×2
2
正午太阳高度
的变化
太阳高度角 (太阳高度)
正午太阳高度角 (正午太阳高度)
白天 h>0 晨昏线上 h=0
地面
晚上 h<0
正午太阳高度 一天中最大的太阳高度(地方时12的太阳高度)
（1）
地球公转的地理意义
标题文本预设 标题文本预设 标题文本预设 标题文本预设
昼夜长短
正午太阳高度角的变化
四季的更替 五带的划分
1
昼夜长短的变化
夜弧 昼弧
昼夜长短用昼弧和夜弧 “长短比例”来表示
晨昏线
A
A
夜弧
A
夜弧
A 昼弧
昼长夜短
B
夜弧
A 昼弧
C
昼长夜短
D
E
B
夜弧
极昼
A 昼弧
昼长夜短
C
昼夜等长
相同半球：大减小
不H同圣半保罗球=9：0相°-加38°=52°
H北京=90°-25°=65° H圣保罗=90°-38°=52°
2.正午太阳高度的分布规律
纬度分布规律：太阳 直射点所在的纬线正 午太阳高度最大； 从 此纬线向南北两侧递 减。
正午太阳高度角
➢ 正午太阳高度角在经向上对称
➢ 极点上太阳一天中太阳高度不变化, 始终等于当天太阳直射点的纬度
（2）
H表示正午太阳高度; α表示所求地点纬度；β表示太阳直射点纬度。
纬度定义：某地点与地心的连线，该连线与赤道面的夹角就是该地
纬度。
（1）H= 90°－∠1
（2）H= 90°－∠1
∠1= α－β 所以 H= 90°－（α－β）
∠1= α＋β 所以H= 90°－（α＋β）
所求地点纬度离太阳直射点越近正午太阳高度角越大？？？？
天文四季
夏季：一年内白昼最长、太阳 高度最高的季节
冬季：一年内白昼最短、太阳 高度最低的季节
春、秋：冬夏两季的过渡季节
五带
寒带 有极昼极夜 温带 无极昼极夜，也无直射
热带 有太阳直射
五带
如果黄赤交角变大……
热带、寒带变大，温带变小
昼夜长短的 判断
昼夜长短的 计算
知识归纳
Βιβλιοθήκη Baidu昼夜长短 的变化