第一章宇宙中的地球
来源: | 作者: | 时间:2018-01-13 | 浏览  | 设置字体:

 

第一章宇宙中的地球

1.1地球的宇宙环境

 

天体系统:天体之间因万有引力相互吸引和相互绕转形成天体系统。结构层次(略)

可见宇宙:也称为“已知宇宙”,是指人类已经观测到的有限宇宙,半径约为140亿光年。

 

地球存在生命的条件:

 

外部条件:稳定的太阳光照

大、小行星各行其道,使地球处于比较安全的宇宙环境中

内部条件:日地距离适中(1.5亿千米)——适宜的温度

地球体积质量适中且原始大气经长期演化—适于生物呼吸的大气

地球内部水汽逸出形成水圈

1.2太阳对地球的影响

 

一、太阳辐射:太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。

1 能量来源:太阳中心的核聚变反应(4个氢原子核聚变成氦原子核,并放出大量能量);

2特点:太阳辐射是短波辐射,能量主要集中在波长较短的可见光部分;

3意义:维持地表温度,地球上大气运动、水循环和生命活动等运动的主要动力,人类生产和生活的主要能源。

太阳常数:表示太阳辐射能到达大气层上界的能量指标,大小为8.24焦/cm2.分。

 

二:太阳活动对地球的影响

1 太阳的外部结构:指太阳的大气结构,从里到外分为光球、色球和日冕三层

2 对地球的影响:(太阳黑子是太阳活动强弱的标志,周期约为11年)

1.3 地球的运动

 

一、地球公转和自转的基本特征


公转

自转

轨道

近似正圆的椭圆


方向

自西向东(北天极上空看逆时针)

自西向东(北极上空看逆时针,南极上空看顺时针)

周期

恒星年(365d6h9m10s)

恒星日(23时56分4秒)一真正周期

角速度

平均1º/日

近日点(1月初)一最快

远日点(7月初)一最慢

各地相等,每小时15º(两极除外)

线速度

平均30千米/小时

从赤道向两极递减,纬度相同,线速度大小相同;

赤道1670Kmh,两极为0

 

二、地球自转的地理意义

(1)昼夜更替:周期为一个太阳日(24h)。晨线和昏线的判读。

(2)地方时:因经度不同而产生的不同时刻。东早西迟。

(3)地转偏向:沿地表水平运动的物体运动方向发生偏移,北半球右偏,南半球左偏,赤道上不偏。(北半球用右手、南半球用左手判读)

 

三、地球自转和公转的关系:

(1) 黄赤交角:赤道平面和黄道平面的交角。目前约为23.5º。如果黄赤交角变大,热带、寒带扩大,温带 缩小。如果黄赤交角变小,温带扩大,热带、寒带缩小。

(2)由于黄赤交角的存在和地轴的指向保持不变,导致太阳直射点在南、北回归线间之间的回归移动

 

四:地球公转的地理意义

1 昼夜长短的变化:

1) 某时刻全球的情况:直射点所在半球,昼长于夜,纬度越高,昼越长,极点附近出现极昼现象,另一半球,昼短于夜,纬度越高,昼越短,极点附近出现极夜现象。

2) 某地全年的情况:夏至日昼最长,冬至日昼最短。

3) 春分日和秋分日:全球昼夜平分;

4) 赤道上终年昼夜平分。纬度越高,昼夜长短变化幅度越大。

2 正午太阳高度的变化:

1)日出、日落时(晨昏线上)时太阳高度=0度,一天中最大的太阳高度为正午太阳高度即地方时12点时的太阳高度。

2) 某时刻全球的情况:正午太阳高度由直射点所在纬度向两侧递减,离直射点越远,正午太阳高度越小。

3) 某地全年的情况:北回归线以北地区,6月22日出现最大值,12月22日出现最小值;南回归线以南地区,6月22日出现最小值,12月22日出现最大值;回归线之间地区,最大值出现在直射点经过该纬度的时候(即太阳直射),最小值出现在冬至日。

3 季节的形成和划分:天文四季(一年中太阳高度最高、昼长最长的季节为夏季,反之为冬季,例如我国传统的四季)、气候四季(北半球夏季6、7、8,冬季12、1、2)

4 五带的形成和划分:以回归线和极圈来划分。

回归线=黄赤交角度数,极圈=90度-黄赤交角度数

 

五:光照图的判读

(1)判断南北极,从地球北极点看地球的自转为逆时针,从南极看为顺时针;或看经度,东经度数递增(或西经度数递减)的方向即为地球自转的方向.

(2)判断节气、日期及太阳直射点的纬度 晨昏圈过极点(或与一条经线重合),太阳直射点在赤道,是春秋分日;晨昏线与极圈相切,若北极圈为极昼现象为北半球的夏至日,太阳直射点在北回归线,若北极圈为极夜现象为北半球的冬至日,太阳直射点在南回归线。

直射点的经纬度确定:纬度由直射纬线的纬度确定,经度由地方时为12点的经线决定

(3)确定地方时 在光照图中,太阳直射点所在的经线(即昼半球的中央经线)为12点,夜半球的中央经线为0点,晨线与赤道交点所在经线的为6点,昏线与赤道交点所在经线为18点。

(4)判断昼夜长短:昼长=(12-日出时间)×2=(日落时间-12)×2。

(5)计算正午太阳高度角

某纬度正午太阳高度=900-该纬度与直射点的纬度差(纬距)。

 

六:区时、地方时的计算

1 地方时:两地地方时差=经度差×4分钟,东加西减.

2 区时:确定两地所在时区,计算两地区时相差多少个小时,东加西减。T1一T2=N1一N2 东时区为正,西时区为负),T为区时,N为时区序号。(

3 地方时与区时的关系:区时=该时区中央经线的地方时。

4 国际日期变更线:为避免地球上日期的紊乱而人为划定,有三处不与1800经线重合;在日期的换算上,从东向西经过日界线,日期加一天,从西向东经过日界线,日期减一天。

1.4地球的结构

 

一、地球的外部结构

 

地壳以外可以划分为大气圈、水圈和生物圈三个外部圈层。

 

二、地球内部结构

 

地球内部圈层的划分依据是地震波的传播方式和传播速度。

圈层

范 围

特 点

地壳

莫霍面以上

固态:平均厚度17千米(大陆部分平均厚度约33千米,海洋部分平均厚度约为6千米)。地势越高,地壳越厚。



莫霍面(在地面以下33km,纵波和横波的波速都明显增加)

地幔

莫霍与古登堡面间

具有固态特征,主要由含铁、镁的硅酸盐类矿物组成,铁、镁含量由上至下逐渐增加。



古登堡面(距离地表2900千米深处,纵波减速,横波消失)

地核

古登堡面以下

组成物质可能是极高温度和高压状态下的铁和镍。可分为内核和外核;外核物质呈液态或熔融状态,内核呈固态。

岩石圈的范围:包括地壳的全部和上地幔顶部(软流层以上),由岩石组成。


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