第二章-地球分解优秀PPT.ppt

其次章地球其次章地球第一节第一节 地球在宇宙中的位置地球在宇宙中的位置其次节其次节 地球的形态和大小地球的形态和大小第三节第三节 地球的运动地球的运动第四节第四节 地理坐标地理坐标第五节第五节 地球的圈层结构地球的圈层结构第六节第六节 地球表面的基本形态和特征地球表面的基本形态和特征关系关系恒星恒星星系星系星系群星系群星系团星系团总星系总星系太阳系中行星和卫星绕太阳的运动，具有以下几方面的共同特征：1.全部行星的轨道偏心率都很小，几乎都接近于圆形；2.它们的轨道面都近似地在一个平面上，对地球轨道面（黄道面）的倾斜也都不大；3.全部行星都自西向东环绕太阳公转；除金星和天王星外，全部行星的自转方向也自西向东，即和公转方向相同；4.全部行星的赤道面对轨道面的倾斜都比较小，只有天王星是唯一的例外；5.绝大多数卫星的轨道都近似圆形，其轨道面接近母星的赤道面；6.绝大多数卫星、包括土星环在内，公转方向都和母星的公转方向相同。月球的特征：月球的特征：1、地球唯一的自然卫星。、地球唯一的自然卫星。2、半径、半径1738千米，相当于地球的千米，相当于地球的27.28%，质量，质量7.35*1022吨，相当于地球的吨，相当于地球的1/81。3、没有大气层、没有大气层.干脆后果有三个：一是月空恒久黑暗，干脆后果有三个：一是月空恒久黑暗，没有风云雷雪等天气现象；二是月面温度变幅大，阳光没有风云雷雪等天气现象；二是月面温度变幅大，阳光下可达下可达127，夜间可降至，夜间可降至-183；三是月面常常遭遇；三是月面常常遭遇陨石撞击。陨石撞击。4、沿一个椭圆形轨道绕地球自西向东运转。轨道平面、沿一个椭圆形轨道绕地球自西向东运转。轨道平面与黄道面交角与黄道面交角458520，平均，平均59。旋转周期为一。旋转周期为一个月。个月。“月月”有三种：朔望月、恒星月、交点月。有三种：朔望月、恒星月、交点月。5、月球以恒星月为周期绕月轴自转。、月球以恒星月为周期绕月轴自转。East China Normal University 月球的距离和大小q月地平均距离：384 400公里q半径：1738公里，地球赤道半径的27.25%q表面积：地球表面积的7.4%q体积：地球体积的2.03%q质量：7.1961022kg，地球质量的1/81.3q平均密度：3.34g/cm3，约为地球的60.5%q月面重力加速度：1.622m/s2，约为地面的1/6地 月 系（三）地月系的绕转East China Normal University月球和地球都绕它们的共同质心而运动（共同质心在地球内部位置的变更）East China Normal Universityq月球绕转地球q轨道形态椭圆，偏心率0.0549；q白道：月球轨道在天球上的投影；q黄白交角：白道面相对于黄道面的交角（5 9）；q周期：27.32日（恒星月）；q速度：角速度：33 /小时，线速度1.02km/s。East China Normal Universityq几个概念q恒星月：月球在白道上连续两次通过同一恒星（无明显自行）所需的时间：27.3217日。q从这一次新月（或满月）到下一次新月（或满月）所经验的时间：29.5306日。q近点月：以月球近地点为参考点，月球的公转周期：27.5546日。q交点月：以月球升交点（或降交点）为参考点，月球的公转周期：27.2122日。East China Normal Universityq依月球公转周期可求出月球公转角速度：q36027.3217日=13.2/日q即为月球公转平均角速度q由于月球公转轨道是个椭圆，所以公转速度是不均的。近地点最快，约为15/日；远地点最慢，约为11/日。q月球在公转轨道上平均每日自西向东移行了13.2，因地球自转所造成的月球自东向西的周日视运动，必定逐日向后推迟，地球自转13.2约需52分钟，所以月球每日出没地平的时间平均向后延迟52分钟。这就是我们日常所见明月当空逐日推迟的道理。East China Normal University图 月球的同步自转，使它始终以同一半球对着地球q月球自转v月球自转与其公转同步，即方向相同，周期相等。因此称同步自转；v大体上只看到相同的半个月面。地球其次节 地球的形态和大小一 地球的形态及其地理意义 1.通常所说的地球形态就是大地水准面的形态。大地水准面：大地测量中所谓的地球形态，是指一种以平均海平面表示的平滑封闭曲面，即大地水准面。2.赤道的地球直径比通过两极的直径长42.5Km。地球的扁率：地球两极扁平的程度。a=b-c/b b:地球赤道半径 c：地球两极半径 地地 球球 椭椭 球球 体体地球的半长轴与半短轴地地球球的的形形态态地 球北北 极极 俯俯 瞰瞰 图图 3.地球的形态的地理意义 （1）日地平均距离为14 960104km，这样，就可以将投射到地面的太阳光线视为平行光线。当平行光线射到地球表面时，不同纬度地区的正午太阳高度角将各不相同。（2）造成地球上热量的带状分布和与地表热状况相关的自然现象的地带性分布。二 地球的大小及其地理意义 （一）地球的大小 地球赤道半径 约为6 378 140m，极半径约为6 356 755m，总面积5.1108km2，总体积约为10 820108km3，总质量为5.981027g。（二）地球大小的重要意义 1.地球的巨大质量，使它能够吸着四周的气体，保持一个具有确定质量和厚度的大气圈。2.没有现在这样的大气圈，就没有海洋和河湖，没有风，没有生物。一、地球的自转第三节 地球的运动自转的发觉及证明自转的发觉及证明自转的规律性自转的规律性自转的后果自转的后果（一）地球自转的发觉及证明（一）地球自转的发觉及证明自转的发现 天体的周日运动自转的证明两极扁缩落体偏东傅科摆的偏转北极南极天体的周日运动天体的周日运动日月星辰以日为周期在天球上绕地球自东向西运动的现象 周日圈上中天下中天两极扁缩两极扁缩地球的赤道半径和极半径赤道半径6378km极半径6357km FF1 F2 FF1F2落体偏东落体偏东BAB东含义从高处下落的物体，并不垂直的着陆到地面点，而是稍稍偏向东部的点。ABV傅科摆偏转傅科摆偏转原理惯性使摆的摇摆方向超然于地球自转。傅科摆试验傅科摆特点傅科摆是法国物理学家傅科在1851年为证明地球自转而设计的一种摆。傅科摆的特点傅科摆的特点特殊的悬挂装置长摆绳重摆锤刻有度数的圆盘悬悬挂挂于于大大厅厅的的傅傅科科摆摆摆绳长67米摆锤重27千克下方为直径米的沙盘傅科摆试验傅科摆试验1851年，傅科在巴黎万神庙用单摆成功的作了一次著名的试验，用以证明地球自转。图为万神庙外观。地球真的在转动地球真的在转动傅科摆每经过一个周 期的震荡，在沙盘上画出的轨迹都会偏离原来的轨迹，在直径6米的沙盘边缘，两个轨迹之间相差大约3毫米。“地球真的是在转动啊”，有的人不禁发出了这样的感慨。150年前傅科摆试验所用的 沙盘和标尺 现仍保存于巴黎万神庙大厅。方向周期速度（二）地球自转的规律性（二）地球自转的规律性地球绕地轴旋转，称为地球自转。自转一周的时间即自转周期，叫做一日。1.地球自转方向地球自转方向右手拇指指向北极，则四指环绕方向为地球自转方向 右手定则自西向东南极：顺时针北极：逆时针推断下列各图中地轴北端的指向推断下列各图中地轴北端的指向或者地球自转方向或者地球自转方向N2.地球自转的周期地球自转的周期恒星日恒星日假如取春分点为标准，则春分点连续两次通过同一子午面的时间，叫做一恒星日 恒星日太阳日1恒星日23小时56分1太阳日24小时A假如取太阳为标准，则地球上同一地点连续两次通过地心与日心的连线所需的时间，叫做一个太阳日。恒恒星星日日与与太太阳阳日日的的区区分分太阳日比恒星日约长4分钟。PPPE1E2E359在一个太阳日中：地球自转了360 59 3.地球自转速度地球自转速度角速度线速度3600 360023h56m150/h随纬度的升高而减小；随高度的升高而增大。自转速度的变更单位时间内地球绕轴自转的角度地球自转线速度地球自转线速度 464m/s4万km/日 赤道上在纬度处 2 rT2RT2RcosT cos hrh在高度h处h2 r hT2(R+h)cosT地球自转速度的变更地球自转速度的变更长期变更季节变更不规则变更月球对于地球的潮汐作用使地球自转不断减慢。日的长度大约在100年内增长毫秒。气团的季节性移动造成的振幅约为2025毫秒的季节变更。地球内部物质的移动或太阳活动的影响，没有确定规律。地轴进动地轴进动陀螺的进动地轴以25800年为周期，以黄赤交角为角半径绕黄轴自东向西的旋转运动 速度：50.29/年地轴地轴黄轴黄轴（三）地球自转的重要意义（后果）1.是确定地理坐标的基础。假如没有两个极点，就几乎不行能建立统一的地理坐标 2.地球自转确定昼夜更替，并使地表各种过程具有昼夜节奏。3.地球自转使全部在北半球作水平运动的物体都发生向右偏转，在南半球则向左偏。科里奥利力：地球自转状况下运动物体的偏转力。D2v w sinA v 为运动物体的速度；w为地球自转角速度；A为运动物体所在纬度。缘由用经纬线的偏转说明运动偏向用经纬线的偏转说明运动偏向N地球上的方向是以经纬线为标准的。南半球由于地球自转，经纬线的方向是变更的。惯性使物体力图保持原运动状态不变。s科里奥利力特点：只影响运动物体的方向，而不影响其速率；而运动物体的速度却确定着偏转力的大小。当物体静止不动，即v 等于零时，偏转力也等于零。影响：科里奥利力对气团、洋流、流水的运动方向和其他很多自然现象有着明显的影响，长江口向东南偏移就与科氏力有关长江口向东南偏移就与科氏力有关4地球自转造成同一时刻、不同经线上具有不同的地方时间。0180西西经经90东东经经90东东时时区区西西时时区区+1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11时时区区的的划划分分0-12+ABC中心经线：位于每时区中心的经线。150 n 北京时间北京时间北京时间为东区的区时或1200E的地方平常。日日界界线线西12区1日东12区2日自西向东越过日界线，日期减1日；自东向西越过日界线，日期加1日。-1日+1日5由于月球和太阳的引力，地球体发生弹性变形，在洋面上则表现为潮汐。而地球自转又使潮汐变为方向与之相反的潮汐波，并反过来对它起阻碍作用。潮汐摩擦阻力虽然要 40000 年才能使地球的一昼夜延长一秒，但对地球的长期发展却具有不行忽视的意义。6地球的整体自转运动，同它的局部运动，例如地壳运动、海水运动、大气运动等，都有亲密的关系。大陆漂移、地震、潮汐摩擦、洋流等现象都在不同程度上受到地球自转的影响。二 地球的公转 地球公转轨道地球公转轨道近日点远日点半长轴a1.496108km 半短轴b1.4958108km近日距离1.471108km远日距离1.521108km 月初通过近日点，月初通过远日点。近日点每年东旋11地球公转速度地球公转速度平均速度3600 3600365.2564日59/日 角速度线速度V29.78 km/S 速度的变更61/日30.3 km/S 57/日29.3 km/S 近日点远日点 1.恒星年和回来年：地球连续两次通过太阳和另一恒星连线与地球轨道的交点所需时间365天6时9分9.5秒，称为一个恒星年。而连续两次通过春分点的平均时间为365天5时48分46秒，则称为一个回来年。岁差(precession)2.近日点和远日点：大致1月3日，地球最接近太阳，此位置称近日点；大致7月4日，地球 最远离太阳，此位置称远日点。3.地球，月球的自转和公转方向,如下图所示：恒星年恒星年(sidereal year)与回来年与回来年(Tropical year)r1r236003600 50.29春分点以每年春分点以每年50.24分速度西退，差不多分速度西退，差不多71年西移年西移1度，大约度，大约25800年移动一周年移动一周 地地球，球，月月球球的的自自转转和和公公转转方方向向 是从北极还是南极？地地 球球 公公 转转 轨轨 道道 4.黄赤交角：太阳视运动的路途叫做黄道，黄赤交角：太阳视运动的路途叫做黄道，黄道所在的黄道面和地球轨道面是重合的。黄黄道所在的黄道面和地球轨道面是重合的。黄道面与赤道面的交角即为黄赤交角，为道面与赤道面的交角即为黄赤交角，为23o27。赤道和黄道面的两个交点称为春分点和秋分赤道和黄道面的两个交点称为春分点和秋分点。点。地轴的倾斜方向固定不变，因此，太阳光只地轴的倾斜方向固定不变，因此，太阳光只能直射地球上南纬能直射地球上南纬23o27和北纬和北纬23o27之间的之间的地方。地球绕太阳公转的结果，使太阳光线直地方。地球绕太阳公转的结果，使太阳光线直射范围在射范围在23o27N和和23o27S之间作周期性变动，之间作周期性变动，从而形成了四季的更替。从而形成了四季的更替。黄赤交角与地轴的倾斜黄赤交角黄赤交角黄道面赤道面2326 KP5.太阳高度角：太阳光线与太阳高度角：太阳光线与地平面间的夹角。地平面间的夹角。如下图所示如下图所示太阳高度太阳高度阳光正午太阳高度HH的纬度分布H的季节变更正午太阳高度的纬度分布正午太阳高度的纬度分布二分日，由赤道向南北两极递减 夏至日，由北回来线向两极递减冬至日，由南回来线向两极递减南回归线北回归线090S90N90H正午太阳高度的季节变更正午太阳高度的季节变更冬至日春分日夏至日秋分日冬至日-23260306090北回归线北极圈北极赤道6603443008冬冬 至至 与与 夏夏 至至太阳的回来运动太阳的回来运动：太阳在天球上来往于天赤道南北两侧的运动。回归线：太阳回归运动的南北界限，分别为2326赤纬圈。太阳回来运动的表现太阳回来运动的表现002302600 002302600 2302623026 2302623026 赤道-北回来线-赤道南回来线北回来线北回来线南回来线PK赤道-南回来线-赤道昼夜长短昼夜长短昼夜交替晨昏线昼夜交替周期太阳日昼昼半半球球夜夜半半球球晨晨 昏昏 线线晨昏线晨昏线阳光特点与阳光垂直以直射点为极晨昏推断阳光阳光推断推断A、B的晨昏的晨昏SABNAB晨晨晨晨