1、第四章 地球運(yùn)動(dòng)的地理意義第八節(jié) 四季和五帶太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng) 一、 太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)和太陽(yáng)赤緯的周年變化 East China Normal UniversityEast China Normal Universityq 形成四季和五帶的根本原因是黃赤交角q 由于黃赤交角，使太陽(yáng)周年運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為對(duì)于天赤道的回歸運(yùn)動(dòng)q 回歸線：太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)的南北界線q 回歸年：太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)的周期q 晨昏線（圈）：分緯線（圈）為晝弧和夜弧二部分，晝弧和夜弧的弧長(zhǎng)，決定該地晝長(zhǎng)和夜長(zhǎng)：每15折合1小時(shí)East China Normal Universityq 太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)定量地表現(xiàn)為太陽(yáng)赤緯的變化。任何時(shí)候，太陽(yáng)赤緯總是等于

2、太陽(yáng)直射點(diǎn)緯度）q 二十四節(jié)氣按太陽(yáng)黃經(jīng)劃分，其更重要的區(qū)別在于太陽(yáng)赤緯的不同q 太陽(yáng)赤緯決定：晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度East China Normal University二、 太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)與地球公轉(zhuǎn)q 根據(jù)太陽(yáng)黃經(jīng)求知所對(duì)應(yīng)的太陽(yáng)赤緯：sin=0.4sin q 太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)的根本原因，是地球公轉(zhuǎn)的南北分量East China Normal University晝夜長(zhǎng)短一、 晝夜長(zhǎng)短概說q 晨昏線：晝夜兩半球之間的分界線。各地晝夜長(zhǎng)短，因晨昏圈隨太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)而發(fā)生變化East China Normal University圖 4-1 春秋二分：太陽(yáng)直射赤道，晨昏線等分所有緯線，全球晝夜平

3、分圖 4-2 北至日：太陽(yáng)直射北回歸線，北半球各地晝最長(zhǎng)，夜最短；北極圈內(nèi)為極晝。南半球則相反East China Normal University圖 4-3 南至日：太陽(yáng)直射南回歸線，南北半球的晝夜長(zhǎng)短與北至日相反East China Normal Universityq 半晝弧公式v 地平圈分太陽(yáng)周日圈（赤緯圈）為晝弧和夜弧兩部分cost=-tantan （式中的和皆以北半球?yàn)檎习肭驗(yàn)樨?fù)）此公式表明，決定晝夜長(zhǎng)短有兩個(gè)因素：當(dāng)?shù)氐乩砭暥群彤?dāng)時(shí)的太陽(yáng)赤緯（即太陽(yáng)直射點(diǎn)緯度）。前者是空間因素，即地理因素；后者是時(shí)間因素，即季節(jié)因素East China Normal Universityq

4、 簡(jiǎn)言之：晝夜長(zhǎng)短因緯度而不同，因季節(jié)而變化q 晝夜等長(zhǎng)條件：t = 90,cost = 0, 若： 在赤道上 終年晝夜等長(zhǎng)。 在春秋二分時(shí)，全球晝夜等長(zhǎng)回歸線：太陽(yáng)回歸運(yùn)動(dòng)的南北界線q 晝長(zhǎng)夜短條件：，同號(hào)（太陽(yáng)直射半球）q 晝短夜長(zhǎng)條件：，異號(hào)（非太陽(yáng)直射半球）East China Normal Universityq 極晝(極夜)條件： = , ( = - ( )二、 晝夜長(zhǎng)短的緯度分布q 全球分極晝，晝長(zhǎng)夜短，晝短夜長(zhǎng)，極夜四個(gè)地帶（兩分除外）q 為正值，全球晝長(zhǎng)向北遞增；為負(fù)值，向南遞增q 的絕對(duì)值愈大，極晝（夜）地帶愈大East China Normal University三、

5、晝夜長(zhǎng)短的季節(jié)變化q 二分時(shí)，全球晝夜平分，均為12小時(shí)q 二至?xí)r，晝夜長(zhǎng)短極端q 各地全年平均晝長(zhǎng)相等，皆為12小時(shí)四、 晝夜長(zhǎng)短的其他因素q 太陽(yáng)視半徑q 大氣折光作用q 眼高差East China Normal University圖 4-4 極晝（夜）區(qū)的季節(jié)變化 此圖表示南北兩半球極晝（夜）區(qū)的季節(jié)性擴(kuò)大和縮小。圖中每個(gè)圓面分上下兩半，分別表示北極和南極地區(qū)。三個(gè)同心圓分別表示6634 ，6944和7828的三條緯線。East China Normal University五、 晨昏蒙影q 按晨光始和昏影終的太陽(yáng)“低度”標(biāo)準(zhǔn)分三級(jí)v 民用：6v 航海：12v 天文：18q 緯度愈高，

6、持續(xù)時(shí)間愈長(zhǎng)q 高緯度（高于48.5）夏至日，昏影未終，晨光已始，叫“白夜”East China Normal University太陽(yáng)高度一、 太陽(yáng)高度概說q 任意時(shí)刻太陽(yáng)高度（h）v 包含三個(gè)因素： 太陽(yáng)赤緯（周年變化因素） 當(dāng)?shù)鼐暥龋ǚ植家蛩兀?當(dāng)?shù)靥?yáng)時(shí)角t （周日變化因素）v 由余弦公式可得：sinh = sinsin + coscoscostEast China Normal Universityq 正午太陽(yáng)高度（H）v 正午太陽(yáng)時(shí)刻，t = 0 , cost = 1,消去周日變化因素，公式便簡(jiǎn)化為：sinH = sinsin + coscos 按復(fù)合角公式有：cos()cosco

7、s+sinsin 于是便有： sinH = cos() = sin90()H90 （式中以夏半年為正，冬半年為負(fù)）East China Normal Universityv 正午太陽(yáng)高度因緯度而不同，因季節(jié)而變化；v 式中的(90)可看作上點(diǎn)高度。注意v 北半球H以南點(diǎn)為起點(diǎn)（南半球反之）；v 當(dāng) = 時(shí)，H = 90，只有南北回歸線之間，才可能達(dá)到90的太陽(yáng)高度；v 南北回歸線之間（不包括南北回歸線），當(dāng) 時(shí)，H 90；v 極圈內(nèi)冬半年，若 90，H 平時(shí)，時(shí)差0 視太陽(yáng)在平太陽(yáng)之東，視時(shí)平時(shí)，時(shí)差0 （規(guī)律）；v 極值是差值的累計(jì) （結(jié)果）。 極大值16.4分；極小值14.4分East C

8、hina Normal Universityq 恒星時(shí)、視時(shí)和平時(shí)的聯(lián)系v 視時(shí)恒星時(shí)太陽(yáng)赤經(jīng)12時(shí)；v 恒星時(shí)視時(shí)太陽(yáng)赤經(jīng)12時(shí)；v 視時(shí)平時(shí)時(shí)差；v 平時(shí)視時(shí)時(shí)差；v 平時(shí)（恒星時(shí)太陽(yáng)赤經(jīng)12時(shí)）時(shí)差；v 恒星時(shí)（平時(shí)時(shí)差）太陽(yáng)赤經(jīng)12時(shí)。East China Normal University三、 鐘表時(shí)刻與地方經(jīng)度q 地方時(shí)v 按本地經(jīng)度測(cè)定的時(shí)刻；v 任何二地的時(shí)刻差，等于其經(jīng)度差；v 較東地點(diǎn)時(shí)刻較快；v 格林尼治時(shí)間。q 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)（屬平太陽(yáng)時(shí)范疇）v 劃分標(biāo)準(zhǔn)時(shí)區(qū)，確立標(biāo)準(zhǔn)鐘點(diǎn)；v 設(shè)置日界線，避免日期混亂。East China Normal Universityv 區(qū)時(shí)理論標(biāo)準(zhǔn)時(shí)

9、： 按經(jīng)度分全球?yàn)?4 個(gè)時(shí)區(qū)，每區(qū)跨經(jīng)度15 ，每一時(shí)區(qū)的東西界線距各自中央經(jīng)線為7.5 ； 以標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)度的地方平時(shí)為全區(qū)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)； 區(qū)時(shí)之差，等于時(shí)區(qū)數(shù)之差。East China Normal Universityv 法定時(shí)區(qū)時(shí)的變通： 西方許多國(guó)家采用其東鄰時(shí)區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)（比理論時(shí)區(qū)快1小時(shí)）； 亞洲南部某些國(guó)家根據(jù)本國(guó)所跨的經(jīng)度范圍，采用半時(shí)區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)； 澳大利亞西部和東部分別采用東8和東10區(qū)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，中部卻采用9.5區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)； 尼泊爾任意“確定”標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。East China Normal University圖4-14 世界時(shí)區(qū)圖East China Normal Universi

10、ty 我國(guó)目前是單一的法定時(shí)區(qū)，全國(guó)使用唯一的法定時(shí)，即“北京時(shí)間” ； 北京時(shí)間，并非北京的地方平時(shí)，而是120 E的地方平時(shí)； 夏令時(shí)：夏季來臨時(shí)，時(shí)針撥快 1 小時(shí)，秋季來臨時(shí)，時(shí)針撥回1小時(shí)。East China Normal Universityq 國(guó)際日期變更線（日界線）和日期進(jìn)退v 在環(huán)球航行和時(shí)間推算中發(fā)生日期混亂；v 日界線西側(cè)的東 12 區(qū)是全球的“最東”（最早）時(shí)區(qū)，線東側(cè)的西12區(qū)是全球的“最西”（最遲）時(shí)區(qū)；v 日界線的東西二側(cè)，鐘點(diǎn)相同，日期相差 1 日，西側(cè)（東12區(qū)）比東側(cè)（西12區(qū)）超前1日。East China Normal Universityv 向東過日界線，退1日；向西過日界線，進(jìn)1日；v 日界線的偏離（為避開陸地和島嶼）。四、 地球上的日期五、 從世界時(shí)到協(xié)調(diào)世界時(shí)q 世界時(shí)（UT）：以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)，未擺脫地球自轉(zhuǎn)不均勻?qū)r(shí)間的影響；q 歷書時(shí)（ET）：以地球公轉(zhuǎn)為基準(zhǔn)，以歷書秒為單位，但精度不高。East China Normal Universityq 協(xié)調(diào)世界時(shí)（