地球自转的特点:(1)地球自转的方向:自西向东。地轴北端始终指向北极星。
(2)周期:地球自转一周(360°)所需的时间。1恒星日为23时56分4秒。1太阳日为24小时。
如下图是恒星日和太阳日比较。地球在轨道上有三个不同位置:
第一个位置上E
1,太阳和某恒在P地同时中天,这是一个恒星日和一个太阳日的共同起点。
在第二个位置上E
2,地球完成自转一周,恒星再度在P地中天,一个恒星日终了,但正午尚未到来。
到第三个位置上E
3时,太阳第二次在P地中天(SPE
3在同一直线上),从而完成一个太阳日;那时恒星早已越过中天。
读这个图必须注意,在太阳系范围内,太阳是中心天体,它的光线是辐散的;恒星无比遥远,它的光线可看作平行的,图中所示三颗星,指的是同一颗恒星。太阳日是日常生活的周期,古人云:日出而作日没而息。
(3)速度:
线速度:单位时间转过的弧长。赤道周长约4万千米,线速度最大(约为1670km/h),向高纬递减,两极为零。纬度为α°的某地其线速度约为1670km/h×cosα°
角速度:单位时间转过的角度。地球各地角速度(两极为零)相等,为15°/小时。
地球公转的方向、轨道、周期:
(1)方向:自西向东。从北极上空看,地球沿逆时针方向绕太阳运转。从南极上空看顺时针方向绕太阳运转。
(2)轨道:椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。
(3)周期:一个回归年=365天5小时48分46秒,每年的365天是回归年的近似值,一年扔掉近6小时,故4年一润,闰年为366天。(太阳周年运动为参照)
1恒星年=365日6时9分10秒(以恒星为参照物)
(4)地球公转速度
公转角速度:绕日公转一周360°,需时一年,大致每日向东推进1°。
公转线速度:平均每秒约为30千米。
1月初过近日点,7月初过远日点。
地球在轨道上的位置有近日点、远日点之分。大约每年1月初过近日点,7月初过远日点。日地距离的远近对地球四季的变化并不重要,因为一年中日地距离最远是1.52亿千米,最近是1.47亿千米,这个变化引起一年中全球得到太阳热能的极小值与极大值之间仅相差7%。而由于太阳直射点的变化,南北半球各自所得太阳的热能,最大可相差到57%。可见,太阳直射点的位置是决定地球四季变化的重要原因。当地球过近日点时,太阳直射南半球,南半球所获得的太阳热能超过北半球,因此,南半球正值夏季,北半球自然是处于冬季了。同样道理,地球过远日点时,太阳直射北半球,北半球所获得的太阳热量超过南半球,所以北半球为夏季,南半球处于冬季。此外,地球公转速度也有影响作用,地球过近日点时公转速度很快,过远日点时公转速度慢。
大气的水平运动——风:
形成的直接原因是水平气压梯度力
三种力的不同特点:
(1)水平气压梯度力
大气运动的原动力,既影响风向,又影响风速。
(2)地转偏向力
与风向垂直,只影响风向,不影响风速。在风速相同的情况下其随纬度降低而减小。
(3)摩擦力
与风向相反,既影响风速也影响风向。近地面最显著,高度愈高,作用愈弱,高空忽略不计。
三种作用力的概念、影响与画法:
作用力 |
概念 |
对风速、风向的影响 |
风向的画法 |
水平气压梯度力 |
促使大气由高气压区流向低气压区的力 |
大气产生水平运动的原动力,是形成风的直接原因;既影响风向(风向垂直于等压线并指向低压),又影响风速(水平气压梯度力越大,风速越大) |
垂直于等压线 |
地转偏向力 |
促使水平运动物体的方向发生偏离的力 |
只影响风向(使风向逐渐偏离气压梯度力的方向,北半球向右偏,南半球向左偏);不影响风速(风力) |
高空风向与等压线平行 |
摩擦力 |
地面与空气之间,以及运动状况不同的空气层之间相互作用而产生的阻力 |
既影响风速(降低风速),又影响风向。摩擦力越大,风速越小;反之,风速越大。摩擦力越大,风向与等压线之间的夹角越大;反之,夹角越小 |
近地面风向与等压线斜交 |
大气水平运动三种作用力对比分:
低压:中心气压低于四周
高压:中心气压高于四周
气旋与反气旋对比:
水平气压与风向对比:
高压和低压的识别:
气旋、反气旋的低空水平气流运动方向可以用左右手定则进行判断:
低压(气旋):
高压(反气旋):