地球自轉(zhuǎn)線(xiàn)速度和角速度線(xiàn)速度和角速度

學(xué)習(xí)點(diǎn)1.地球自轉(zhuǎn)的角速度和線(xiàn)速度
地球不停地自轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)方向是從西向東。當(dāng)?shù)厍蛐D(zhuǎn)時(shí)，地球表面的點(diǎn)將圍繞地軸移動(dòng) 。單位時(shí)間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角度稱(chēng)為“角速度”，行程長(zhǎng)度稱(chēng)為“線(xiàn)速度” 。角速度和線(xiàn)速度會(huì)因地球緯度的不同而不同:
①角速度:南極和北極的角速度為0，其他區(qū)域角速度相等，為15°/h；
②線(xiàn)速度:南極和北極的線(xiàn)速度為0，從赤道向兩極逐漸減小，赤道為1670km/h，南北緯度30°時(shí)為1447km/h，60°時(shí)為837km/h 。

文章插圖
圖1從赤道到極點(diǎn)的線(xiàn)速度和角速度
2.自然日期線(xiàn)
自然太陽(yáng)線(xiàn)，即當(dāng)?shù)貢r(shí)間0點(diǎn)的子午線(xiàn)，是昨天和今天的分界線(xiàn) 。自然邊界的規(guī)律如下:
①時(shí)間:自然日期線(xiàn)上的時(shí)間為0:00；
②日期:在地球自轉(zhuǎn)方向，自然日期線(xiàn)為前“昨天”后“今天”；
②經(jīng)度:自然太陽(yáng)線(xiàn)在半夜，所以經(jīng)度是暗線(xiàn)——晨線(xiàn)的中間，也就是整個(gè)夜半球的平分線(xiàn) 。
如下圖所示，是北半球的俯視圖，陰影部分代表夜晚。①半夜為0:00，即圖中半夜半球(紅線(xiàn))為0:00，即紅線(xiàn)代表自然太陽(yáng)線(xiàn)；②地球自轉(zhuǎn)方向?yàn)椤氨毕蚰稀保幢卑肭蚰鏁r(shí)針旋轉(zhuǎn) 。在地球自轉(zhuǎn)的方向上，昨天在紅線(xiàn)之前，今天在紅線(xiàn)之后。

文章插圖
圖2自然太陽(yáng)線(xiàn)示意圖
例子【地球自轉(zhuǎn)線(xiàn)速度和角速度線(xiàn)速度和角速度】

文章插圖
圖3示例
答:甲、乙
闡述:(1)分析地球自轉(zhuǎn) 。①地球自轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度從赤道到兩極逐漸減小；②P點(diǎn)地球自轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度為0，所以P點(diǎn)是南極或北極。圖中陰影部分代表夜晚，所以圖中P點(diǎn)和O點(diǎn)出現(xiàn)了極夜現(xiàn)象；③地球在E、F、Q三點(diǎn)的自轉(zhuǎn)線(xiàn)速度為1670公里/小時(shí)，所以這三點(diǎn)位于赤道，弧形EQF代表赤道。
(2)分析當(dāng)?shù)貢r(shí)間和日期。①白天日出日落時(shí)間對(duì)稱(chēng)在12:00左右；夜晚的時(shí)間對(duì)稱(chēng)在0:00左右，也就是半個(gè)晚上是0:00；②圖中陰影部分為黑夜，MP線(xiàn)上將黑夜一分為二，因此MP線(xiàn)上的當(dāng)?shù)貢r(shí)間為0:00，為自然太陽(yáng)線(xiàn)，所以?xún)蛇吶掌诓煌虎郛?dāng)你只知道MP子午線(xiàn)的位置時(shí)，你不知道它的經(jīng)度，所以你不能計(jì)算MP子午線(xiàn)和北京的經(jīng)度差，也不能計(jì)算北京的當(dāng)?shù)貢r(shí)間。
(3)分析陽(yáng)光直射的緯度。①經(jīng)緯度1 ≈ 111 km，OP之間的間隔為2220km，因此間隔緯度約為20°；②OP之間的緯度差表示極夜的范圍，所以極夜的范圍是20°，所以太陽(yáng)直射點(diǎn)的位置是南北緯度20°，但不確定是直射南半球還是北半球。
(4)分析極夜范圍變大的季節(jié) 。(1)OP弧長(zhǎng)變長(zhǎng)，意味著極夜范圍變大，逐漸延伸到整個(gè)北極圈或南極圈；(2)假設(shè)P點(diǎn)代表北極，北極極暗，范圍逐漸擴(kuò)大，故為秋分-冬至(9.23 ~ 12.22)；(3)假設(shè)P點(diǎn)代表南極，南極極暗，范圍逐漸擴(kuò)大，故為北半球春分-夏至(3.21~6.22) 。因此，方案b符合條件。
摘要白天和黑夜的范圍
在高考中，地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)經(jīng)常被放在一起考查。①地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生晝夜交替和自然日期線(xiàn)，使得不同地區(qū)的當(dāng)?shù)貢r(shí)間和日期不同；②地球的公轉(zhuǎn)導(dǎo)致了太陽(yáng)直射點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致了四季交替、晝夜長(zhǎng)短的變化、極端晝夜的變化。其中，極端晝夜的范圍經(jīng)常出現(xiàn)在考試中，總結(jié)如下:
①春分-夏至:北極出現(xiàn)極端日，范圍逐漸擴(kuò)大，至夏至，北極圈以北全部出現(xiàn)極端日；極夜出現(xiàn)在南極，范圍逐漸擴(kuò)大，所有極夜都在夏至南極圈以南。
②夏至-秋分:極晝范圍從北極圈到北極縮小，極夜范圍從南極圈到南極縮小，在秋分消失；
③秋分-冬至:極夜出現(xiàn)在北極，范圍逐漸擴(kuò)大，至冬至所有極夜均在北極圈以北；極端日出現(xiàn)在南極，范圍逐漸擴(kuò)大，至夏至所有極端日均在南極圈以南；
④冬至-春分:極夜范圍從北極圈到北極縮小，極晝范圍從南極圈到南極縮小，春分消失。