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第一章宇宙中的地球
第一节1.1地球的宇宙环境
一、人们对宇宙的认识
1、宇宙概念:
一般当做天地万物的总称。
“四方上下为宇、古往今来曰宙”,用时间和空间来表达宇宙的内涵。
从哲学上讲宇宙是无边无际、无始无终的。
2、认识过程:
“天圆地方说”、“地心说”—古希腊亚里士多德、“日心说”—波兰哥白尼、“星系说”—德康德、科学技术发展对宇宙的认识范围在不断地扩大。
(1)光年:
光在“真空”里一年所传播的距离,约等于9.4608×1012千米
3、范围:
(2)可见宇宙:
半径约140亿光年,9.4608×1012千米×140亿≈1.32×1023千米
二、多层次的天体系统
(1)概念:
天体是指宇宙中各种形态物质的总称
1、天体的概念及类型自然天体:
恒星、行星、卫星、星云、流星、彗星等
(2)类型
人造天体:
发射到宇宙的宇宙飞船、航天飞机等
2、天体系统
(1)概念:
宇宙中的各种天体之间相互吸引、相互绕转而形成
(2)天体系统的层次:
其他行星系
主要组成:
恒星等天体(银河系中有2000多亿颗恒星)
银河系主要组成天体:
恒星和星云两类
离太阳最近的恒星:
比邻星距离太阳约为4.2光年
(3)银河系及河外星系河外星系:
超过1250亿个
总星系(可见宇宙):
银河系和河外星系共同构成
(4)太阳系和地月系
1》组成:
由太阳、行星,以及卫星、彗星、流星体和行星际物质等组成
中心天体:
太阳①同向性:
都是自西向东
主A运动特征②共面性:
几乎在同一个平面上
③近圆性:
公转轨道都接近正圆
成
2》
成
行
员星①类地行星:
水、金、地、火
B结构特征②巨行星:
木星和土星
③远日行星:
天王星、海王星
太阳系
C小行星带:
位于火星和木星之间
哈雷彗星公转周期:
76年
彗星方向:
自东向西
扁长轨道绕日行
地月系:
是由地球和卫星月球组成的天体系统
1》地月系概况
方向:
自西向东(自转、公转)
月球的运动周期:
27.32日(恒星月)
地月系(自公同步)
(最低级)
其他天体系统:
火、木、土、天王、海王
月相成因:
地球与月球空间位置的变化形成了不同的月相。
月相类型:
新月-上弦月-满月或望-下弦月
2》月相成因及变化月相的变化规律:
初一月黑头,十五月亮圆。
三、普通而又特殊的行星——地球
1、地球的普通性:
就外观和所处的位置而言,是一颗普通的行星。
其运动和结构特征无特殊之处
2、地球的特殊性:
分析地球上生命存在的条件,要结合生命存在所必备的水、气、热等条件,从地球的外部和自身环境两方面综合分析,具体分析如下:
条件
原因
影响
外部条件
安全的宇宙环境
同向性、共面性:
太阳系中,大、小行星各行其道,互不干扰
太阳系八大行星都可能存在生命
稳定的太阳光照
自生命诞生以来,太阳光照条件没有明显的变化
自身条件
表面温度适宜
日地距离适中
只有地球有生命存在
大气层的存在
地球的体积和质量适中
表面温度的日变化、季节变化较小
地球的自转和公转周期适中
有液态的水
内部温度升高→产生水汽→形成海洋(生命摇篮生物由简单到复杂,低级到高级)
2.我国和世界一些著名航天基地的地理区位及条件分析
著名航天基地
经纬度
条件
我国甘肃酒泉
41°N,100°E
气候干旱,大气透明度好,人烟稀少,交通便利
我国四川西昌
28°N,102°E
纬度相对较低,气候湿润但洁净,交通便利
我国山西太原
38°N,113°E
航天工业基础较好,温带季风气候,冬春季天气晴朗
法属圭亚那
约5°N,53°W
纬度低,利于获得较高的发射初始速度。
人烟稀少,冬季天气晴朗
卡纳维拉尔角(美)
29°N,81°W
纬度较低,濒临海洋,地形开阔,冬季天气晴朗,利于观测
意大利圣马科航天发射场(肯尼亚)
3°S,40°E
纬度低,利于获得较高的发射初始速度。
冬季天气晴朗
拜克努尔航天发射场(哈萨克)
46°N,63°E
气候干旱,大气透明度好,人烟稀少
【考点归纳总结2】
1.影响太阳辐射分布的因素[大气透明度]
影响因素
纬度
地势
天气
日照
时数
极圈以内地区有极昼极夜现象,极圈以外地区夏季日照时数多于冬季
一般地势高的高原日照时数多于地势低的盆地
多阴雨天气的地区,日照时数少,多晴朗天气的地区,日照时数多
年太阳辐
射总量
纬度低,正午太阳高度角大,获得太阳辐射多
地势高,大气稀薄,透明度高,固体杂质、水汽少
晴天多,到达地面的太阳辐射多
2.中国太阳年辐射总量的分布特点及因素分析
(1)总体特征
我国太阳能资源的时空分布差异较明显,高值和低值的中心都处在北纬22°~35°之间,高值的中心在青藏高原,低值的中心在四川盆地。
北纬30°~40°地区,随纬度增高太阳辐射能增加。
而北纬40°以北,由东向西太阳辐射能逐渐增加,呈东西向分布。
我国太阳能分布的高值和低值中心均位于北纬22°~35°,在北纬30°~40°地区,随纬度增高太阳辐射能增加,北纬40°以北,由东向西太阳辐射能逐渐增加。
具体分布如下图所示:
(2)特例分析
青藏高原成为太阳辐射的高值中心,主要是因为:
①海拔高,空气稀薄,空气中尘埃含量较少,晴天较多,日照时间较长。
②大气对太阳辐射的削弱作用小,到达地面的太阳辐射能量多。
四川盆地为低值中心,其原因在于:
盆地地形,水汽不易散发,空气中含水汽的量多,阴天、雾天较多,对太阳辐射削弱作用强,从而造成日照时间短,日照强度弱,太阳能资源匮乏。
【例3】下图是世界太阳总辐射量分布图,读图回答下列问题。
(1)世界太阳辐射强度较高的①、②区域是________和________,这两个区域的太阳辐射强度均高于赤道地区,其共同原因是______________________________。
(2)C的值大约是_______。
它大于B的原因主要是_____________________________。
(3)人们观测得出结论,城市的太阳辐射量往往低于郊区,你认为造成这种现象的主要原因有哪些?
(4)A、B的纬度值应为37°N,A的太阳辐射强度季节变化较大的原因是什么?
第二节1.2太阳对地球的影响
一、太阳辐射对地球的影响:
太阳源源不断的以电磁波的形式向四周放射能量
二、太阳活动对地球的影响
1.太阳的大气分层要成分是氢和氦,其表面温度约为6000K
①人们可直接利用太阳能:
如植物的生长需要光和热,晾晒衣服需要阳光。
目前利用较多的是太阳灶、太阳能干燥器、小型太阳能发电站等。
②可利用地质历史时期固定积累下来的太阳能:
即由太阳能转化形成的煤、石油等化石燃料,它们被称为“储存起来的太阳能”。
可见光:
0.4~0.76微米,占太阳辐射50%
红外光:
>0.76微米,占43%
2、太阳辐射波长范围
(0.15~4微米)紫外光:
<0.4微米,占7%
可见光:
波长由长到短;红橙黄绿青蓝紫
3.太阳活动及其影响
太阳外部结构:
(内→外)光球、色球和日冕三层(内→外)亮度、密度由大→小
(内→外)温度、厚度由小→大
圈层
太阳活动
现象
对太阳活动的指示作用
周期
对地球的影响
光球
黑子
太阳光球上常出现的暗黑斑点
一般以太阳黑子数的增减作为太阳活动强弱的主要标志
约11年
太阳活动产生的短波辐射和离子流对地球电离层、地球磁场和地球大气状况均有影响,产生磁暴、极光、无线电短波通讯中断、气候异常等现象
色球
耀斑、日珥
色球层上有时出现的局部区域突然增亮的现象
日冕
太阳风
日冕层脱离太阳引力的带电粒子流
对地球气候产生的影响(黑子)
A:
太阳黑子数与年降水量的相关性(有的呈正相关,有的呈负相关)
B:
树木年轮厚薄变化周期11年;两极永久冰川地质时期气候变化有11年周期
2》对地球电离层产生影响(耀斑)
(耀斑发射)电磁波――→扰动地球电离层⇒影响无线电短波通信
3》对地球磁场产生影响
(太阳大气抛出)高能带电粒子―→扰动地球磁场⇒“磁暴”现象(磁针不能正确指示方向)
4》(作用于两极上空大气,)产生极光
(太阳大气抛出)高能带电粒子――→轰击极区高层大气⇒极光(大气电离发生发光现象)
第三节1.3地球的运动
一、地球自转的基本情况
1.概念:
地球绕地轴不停地旋转,叫地球自转。
A、侧面定向:
自W→E
(1)图形定向
2、方向:
自西向东B、极点定向:
北逆南顺
(2)经度数变化定向:
东经度顺自转方向增加,西经度顺自转方向减小;所以东经度增加或西经度减小的方向就是地球自转方向
(1)恒星日:
真正周期;1恒星日长23小时56分4秒,转动角度360°
3、周期
(2)太阳日:
昼夜更替周期;1太阳日长24小时,转动角度360°59′
注意:
当观察者自西向东运行时,观察到的昼夜更替的周期<24小时(自
转速度+物体运行速;周期缩短);相反自东到西昼夜更替周期>24小时
A、概念:
单位时间内所转过的角度。
(1)角速度B、规律:
除极点外,其他各点均为15°/小时。
角速度不随纬度、海拔变化。
4、速度A、概念:
单位时间内所转过的弧长(千米/小时)
(2)线速度B、规律:
赤道上线速度最大(约为1670Km/h),向高纬递
减,两极为零。
60度是赤道的一半。
第二课时
二、地球自转的地理意义
(一)昼夜交替
1.产生原因:
地球不发光,不透明,产生昼夜;昼夜交替是地球自转的结果
2、昼夜交替的周期:
1个太阳日,即24小时
3.昼夜状态的表达:
太阳高度,指的是太阳光线对当地地平面的倾角。
a日出日落太阳高度为0º;b白昼大于0º;c夜晚小于0º;d一天中正午时最大(未必为90º);e从全球来看,直射点太阳高度最大(一定是90º)。
4、晨昏线①自转方向判断:
顺自转方向,由夜到昼为晨线。
反之,由昼到夜为昏线。
(1)晨昏线判断方法:
②昼、夜半球判断:
昼半球西部边缘与夜半球的分界线为晨线,
昼半球东部边缘与夜半球的分界线为昏线。
①分昼夜半球
②晨昏线与太阳光线垂直
③晨昏线永远平分赤道
④晨昏线春秋分与经线圈重合,在二至日时与极圈相切
△
(2))晨昏线特点⑤晨昏线自东向西,速度为15°/小时
①确定地球自转方向
②确定地方时:
赤道上晨6点昏18点,昼半球中央经线12时,
夜半球中央经线为0时(24)
③确定日期:
晨昏线与经线重合,判断二分日;晨昏线与极圈
△(3)晨昏线应用相切,判断二至日
④昼夜长短推算:
昼长=日落-日出=24-夜长=(12-日出)×2=(日落-12)×2
夜长=24-昼长=(24-日落)×2=日出×2
注:
日出=12-1/2昼长日落=12+1/2昼长
⑤根据晨昏线判断太阳直射点:
过圆心晨昏线与太阳光线垂直,
此线与球面交点所在的经纬度直射点位置
①方向:
自东→西
△(4)晨昏线运动过程
②范围:
极点→极圈之间往返移动
1.原因:
惯性但由于受地球的形状和运动的影响,偏离原来方向
2、特点:
垂直物体运动方向;只影响方向不影响速度;纬度高越大
(二)地转偏向力
3、偏转规律:
北半球向右偏,南半球向左偏,赤道上不偏转。
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