第一章 行星地球
第一節(jié) 宇宙中的地球
一、地球在宇宙中的位置
1. 天體是宇宙間物質(zhì)存在的形式,如恒星、行星、衛(wèi)星、星云、流星、彗星。
2. 天體系統(tǒng):天體之間相互吸引和相互繞轉(zhuǎn)形成天體系統(tǒng)。
3. 天體系統(tǒng)的層次由大到小是:
二、太陽系中的一顆普通行星
1. 太陽系八大行星由近及遠依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星 、海王星。
2. 八大行星分類
分類
特點
類地行星
水星、金星、地球、火星
同向性、共面性、近圓性
巨行星
木星、土星
遠日行星
天王星、海王星
三、存在生命的行星——地球上存在生命的原因
外部條件
安全穩(wěn)定的宇宙環(huán)境
自身條件
適宜的溫度;日地距離適中
適于呼吸的大氣;體積、質(zhì)量適中
液態(tài)的水——來自地球內(nèi)部
第二節(jié) 太陽對地球的影響
一、為地球提供能量
1. 太陽大氣的成分主要是氫和氦;太陽輻射能量來源是核聚變反應(yīng)。
2. 太陽輻射對地球的影響:
⑴提供光熱資源;
⑵維持地表溫度,是促進地球上水、大氣運動和生物活動的主要動力;
⑶煤、石油等礦物燃料是地質(zhì)歷史時期生物固定以后積累下來的太陽能;
⑷日常生活和生產(chǎn)的太陽灶、太陽能熱水器、太陽能電站的主要能量來源。
二、太陽活動影響地球
1.
太陽大氣由里到外分層
太陽活動的主要類型
光球
黑子,是太陽活動強弱的標志
色球
耀斑,是太陽活動最激烈的顯示
日冕
太陽風
2. 太陽活動對地球的影響
⑴世界許多地區(qū)降水量的年際變化和黑子變化周期有一定的相關(guān)性;
⑵造成無線電短波通訊衰減或中斷;
⑶擾動地球磁場,產(chǎn)生磁暴現(xiàn)象;
⑷兩極地區(qū)產(chǎn)生極光;
⑸地球上水旱災害、地震等自然災害的發(fā)生與太陽活動有關(guān)。
第三節(jié) 地球的運動
一、地球運動的一般特點
地球自轉(zhuǎn)
地球公轉(zhuǎn)
運動方式
圍繞地軸轉(zhuǎn)動
在橢圓軌道上圍繞太陽轉(zhuǎn)動
運動方向
自西向東。北極上空俯視為逆時針,南極上空為順時針。
自西向東。北極上空俯視為逆時針。
運動速度
線速度:從赤道向兩極遞減,兩極點為零。
角速度:除兩極點外各地相等(15°∕h)。
近日點(每年1月初),速度快
遠日點(每年7月初),速度慢
運動周期
真正周期:一個 恒星日=23時56分4秒
晝夜交替周期:一個太陽日=24時
真正周期:一個恒星年=365日6時9分10秒
直射點回歸周期:一個回歸
年=365日5時48分46秒
地理意義
1. 晝夜交替
2. 地方時
3. 沿地表水平運動物體的偏移
1. 晝夜長短的變化
2. 正午太陽高度的變化
3. 產(chǎn)生四季和五帶
二、太陽直射點移動
1. 太陽直射點的移動規(guī)律如圖示:
2. 地球公轉(zhuǎn)過程中兩分兩至點的判斷
依據(jù):看日地球心連線和赤道的位置關(guān)系——連線在赤道以北說明太陽直射23°26′N, 則地球處于公轉(zhuǎn)軌道上的夏至點;連線在赤道以南說明太陽直射23°26′S, 則地球處于公轉(zhuǎn)軌道上的冬至點。
簡便方法:看地軸——地球逆時針公轉(zhuǎn)時,地軸左偏左冬,地軸右偏右冬。
3. 地球公轉(zhuǎn)過程中速度變化的判斷
依據(jù):1月初,地球運行至近日點,公轉(zhuǎn)速度最快;7月初,地球運行至遠日點,公轉(zhuǎn)速度最慢。
二、晝夜交替和時差
(一)晝夜交替
1. (1)晝夜現(xiàn)象產(chǎn)生的原因——地球不透明、不發(fā)光;
(2)晝夜交替產(chǎn)生的原因是——地球自轉(zhuǎn)。
2. 晨昏線的判讀:在晨昏線上任找一點,自西向東越過該線進入晝半球,說明該線是晨線,反之是昏線。
3. 晨昏線與赤道的關(guān)系:相交且平分,因此赤道上終年晝夜平分。
4. 晨昏線與太陽光線的關(guān)系:垂直且相切,因此晨昏線上太陽高度為0度。
5. 晨昏線與地軸的夾角變化范圍:0°~23°26′
6. 太陽高度的分布:晝半球上>0°,夜半球上< 0°,晨昏線上=0°。
7. 晝夜交替的周期:一個太陽日 =24小時
(二)地方時的計算
1. 地方時計算原理:
①地方時東早西晚(同為東經(jīng),經(jīng)度越大越偏東;同為西經(jīng),經(jīng)度越小越偏東;一東一西,東經(jīng)偏東時間早)
②同一條經(jīng)線上地方時相同
③經(jīng)度每隔15°地方時相差1小時(即1°=4分鐘)
2. 地方時計算方法:
某地地方時=已知地方時±4分鐘×兩地經(jīng)度差
說明:①式中加減號的選用條件:東加西減——所求地在已知地的東邊用加號,在已知地的西邊用減號。
②經(jīng)度差的計算:同減異加——兩地同為東經(jīng)或同為西經(jīng)相減;一為東經(jīng)一為西經(jīng)相加。
③計算步驟:確定兩地經(jīng)度差;換算兩地時間差;判斷兩地東西方向;帶入計算。
3. 晝夜長短的計算
⑴晝弧:任一緯線落在晝半球內(nèi)的部分。
⑵夜弧:任一緯線落在夜半球內(nèi)的部分。
⑶計算:①晝長=晝弧對應(yīng)的經(jīng)度數(shù)÷15°;
②夜長=夜弧對應(yīng)的經(jīng)度數(shù)÷15°
(三)區(qū)時的計算
所求地的區(qū)時=已知地的區(qū)時±兩地時區(qū)數(shù)差
說明:
①時區(qū)數(shù)的計算:當?shù)亟?jīng)度數(shù)÷15°,商四舍五入得時區(qū)數(shù)。
②時間差的計算:同減異加——兩地同為東時區(qū)或西時區(qū)相減;一為東時區(qū)一為西時區(qū)相加。
③加減號的選用條件:東加西減(同為東時區(qū),時區(qū)數(shù)越大越偏東;同為西時區(qū),時區(qū)數(shù)越小越偏東;一東一西,東時區(qū)偏東時間早)。
(四)光照圖的判讀方法和步驟
1. 標自轉(zhuǎn)方向,判斷晨昏線
2. 定日期:
⑴北極圈出現(xiàn)極晝(或南極圈出現(xiàn)極夜)為6月22日;
⑵北極圈出現(xiàn)極夜(或南極圈出現(xiàn)極晝)為12月22日;
⑶晨昏線與經(jīng)線重合,為3月21日或9月23日。
3. 時間計算:
⑴ 找特殊時刻點:
①晨線與赤道交點所在經(jīng)線地方時為6點;
②昏線與赤道交點所在經(jīng)線地方時為18點;
③平分晝半球的經(jīng)線地方時為12;
④平分夜半球的經(jīng)線地方時為24點或0點。
⑵依據(jù)經(jīng)度相差15°地方時相差1小時,東早西晚,東加西減的原則推算時間。
4. 確定太陽直射點的地理坐標
⑴由日期定直射點的緯度:春秋分日——0°;夏至日——23°26′N;冬至日——23°26′S。
⑵太陽直射點所在的經(jīng)線是平分晝半球的經(jīng)線,即地方時為12點的經(jīng)線。
三、沿地表水平運動物體的偏移
1. 偏移規(guī)律:北半球向右偏,南半球向左偏,赤道上不偏轉(zhuǎn)。
2. 判斷方法:北半球用右手,南半球用左手,掌心向上,四指指向物體運動方向,大拇指所示方向為水平運動物體偏轉(zhuǎn)方向。
四、晝夜長短和正午太陽高度的變化
⒈ 晝夜長短變化規(guī)律
⑴太陽直射北半球是北半球的夏半年,北半球各地晝長夜短,且緯度越高晝越長。夏至日,北半球各地晝長達一年中的最大值,北極圈及其以北地區(qū)出現(xiàn)極晝。
⑵太陽直射南半球是北半球的冬半年,北半球各地晝短夜長,且緯度越高夜越長。冬至日,北半球各地晝長達一年中的最小值,北極圈及其以北地區(qū)出現(xiàn)極夜。
⑶春、秋分日,太陽直射赤道,全球各地晝夜等長,各地均為6:00時日出,18:00時。
⑷極晝極夜范圍的變化規(guī)律(如上圖,以北半球為例):春分過后北極點開始出現(xiàn)極晝,春分到夏至極晝范圍由北極點擴大到北極圈,夏至到秋分極晝范圍由北極圈縮小到
北極點;秋分過后北極點開始出現(xiàn)極夜,秋分到冬至極夜范圍由北極點擴大到北極圈,冬至到次年春分極夜范圍由北極圈縮小到北極點。
⒉ 正午太陽高度的變化規(guī)律
⑴緯度變化:一天中,正午太陽高度由直射點向南北兩側(cè)遞減。
⑵季節(jié)變化:夏至日,太陽直射北回歸線,北回歸線及其以北地區(qū)正午太陽高度達一年中的最大值,南半球各地達一年中的最小值。
冬至日,太陽直射南回歸線,南回歸線及其以南地區(qū)正午太陽高度達一年中的最大值,北半球各地達一年中的最小值。
3. 正午太陽高度的計算
⑴計算公式:H = 90°-緯度間隔
說明:所求點與直射點的緯度間隔計算遵循同減異加——所求點與直射點同在北半球或同在南半球相減,在不同半球相加。
⑵正午太陽高度大小比較:離直射點越近,正午太陽高度越大(即與直射點緯度間隔越小,正午太陽高度越大);反之越小。
五、四季更替和五帶
1. 四季劃分依據(jù)是晝夜長短和正午太陽高度的變化的變化。
2. 劃分的方法有三種:
(1)物候四季:3、4、5月為春季,6、7、8月為夏季,9、10、11月為秋季,12、1、2月為冬季。
(2)傳統(tǒng)四季:以 “四立”為起始點。
(3)天文四季:以“二分二至”為起始點。
3. 五帶的劃分依據(jù)是年太陽輻射總量從低緯向高緯遞減,界限是南、北回歸線和南、北極圈 。
4. 黃赤交角與回歸線、極圈之間的關(guān)系
⑴黃赤交角的度數(shù)等于南北回歸線的緯度數(shù),與極圈的緯度數(shù)互余。
⑵如果黃赤交角變小,南北回歸線度數(shù)變小,極圈度數(shù)增大,從而使熱帶和寒帶的范圍縮小,溫帶范圍擴大。如果黃赤交角變大,南北回歸線緯度變大,極圈緯度減小,熱帶和寒帶的范圍擴大,溫帶范圍縮小。
第四節(jié) 地球的圈層結(jié)構(gòu)
一、地球的內(nèi)部圈層
1. 地震波
地震波
傳播速度
傳播介質(zhì)
穿過不連續(xù)面速度變化
橫波
慢
固體
穿過莫霍界面橫縱波速度均增大;穿過古登堡界面橫波消失,縱波速度突然下降。
縱波
快
固體、液體、氣體
2. 地球內(nèi)部圈層——根據(jù)地震波在地球內(nèi)部傳播速度的變化劃分三個圈層。
圈層名稱
位置
厚度
特點
地殼
莫霍界面以上
平均厚度17千米
由巖石組成,大陸厚,大洋薄
地幔
莫霍界面與古登堡界面之間
2800多千米
上地幔上部存在一個軟流層
地核
古登堡界面以下
3400多千米
接近液態(tài),橫波不能穿過
二、地球的外部圈層
大氣圈
由氣體和懸浮物組成,主要成分氮和氧
水圈
包括地下水、地表水、大氣水、生物水,處于不斷的循環(huán)運動中
生物圈
占有大氣圈的底部、水圈的全部和巖石圈的上部
第二章地球上的大氣
第一節(jié) 冷熱不均引起大氣運動
一、大氣的受熱過程
1. 大氣的能量來源:太陽輻射能
2. 大氣受熱過程及溫室效應(yīng)
大氣受熱過程
⑴太陽輻射能傳播的過程中部分被大氣吸收或反射,大部分到達地面,并被地面吸收。
⑵地面吸收太陽輻射能增溫,以長波輻射的形式把熱量傳遞給大氣。
⑶地面是近地面大氣的主要、直接熱源。
大氣溫室效應(yīng)
大氣吸收地面輻射增溫的同時也向外輻射熱量,向上的部分散失到宇宙空間,向下的部分稱為大氣逆輻射,把熱量歸還給地面。
①多云的陰天夜晚氣溫不會太低是因為云層厚大氣逆輻射強。
②十霧九晴:晴天夜晚大氣逆輻射弱氣溫低空氣中的水汽易凝結(jié)成霧滴。
③青藏高原光照強但熱量不足的原因 :青藏高原空氣稀薄,大氣吸收太陽輻射少,光照強;夜晚大氣逆輻射弱氣溫低。
二、熱力環(huán)流——地面冷熱不均形成的空氣環(huán)流
1. 熱力環(huán)流中溫度和氣壓值的比較方法
⑴溫度:同一水平面上,盛行上升氣流的近地面溫度最高;同一地點垂直方向上海拔越高氣溫越低。
⑵氣壓值:同一水平面上看高低壓;對同一地點垂直方向上海拔越高氣壓值越低。
⑶等壓面的變化規(guī)律:同一水平面,形成高壓的地方等壓面上凸,形成低壓的地方等壓面下凹。
2. 幾種常見的熱力環(huán)流實例
城市熱島
環(huán)流
成因:人類活動釋放大量廢熱導致城市的氣溫高于郊區(qū)
意義:(1)有污染的工業(yè)企業(yè)布局在下沉距離之外,避免污染物從近地面流向城市;(2)衛(wèi)星城應(yīng)建在城市熱島環(huán)流之外,避免交叉污染。
海陸風
白天:陸地溫度高于海洋,吹海風。
夜晚:陸地氣溫比海洋低,吹陸風。
山谷風
白天山坡增溫強烈,空氣沿山坡爬升形成谷風
夜晚山坡迅速冷卻,空氣沿山坡下滑形成山風
三、大氣水平運動——風
類型
成因
風向特點
高空大氣中的風
水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用的結(jié)果
風向與等壓線平行
近地面的風
水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力作用的結(jié)果
風向與等壓線成一夾角
第二節(jié) 氣壓帶和風帶
一、氣壓帶和風帶的形成
1. 三圈環(huán)流——記氣壓帶、風帶名稱及各風帶的風向
氣壓帶
名稱
分布
成因
氣流運動
對氣候的影響
赤道低壓帶
0°附近
熱力作用
受熱膨脹上升
高溫多雨
副熱帶高壓帶
南北緯30°附近
動力作用
受空氣重力作用下沉
炎熱干燥
副極地低壓帶
南北緯60°附近
動力作用
冷暖氣流相遇,暖氣流抬升
溫和濕潤
極地高壓帶
南北緯90°附近
熱力作用
冷卻下沉
寒冷干燥
風帶
名稱
風向
對氣候的影響
北半球
南半球
低緯信風帶
東北風
東南風
炎熱干燥
中緯西風帶
西南風
西北風
溫暖濕潤
極地東風帶
東北風
東南風
寒冷干燥
2. 氣壓帶、風帶的季節(jié)移動:由于太陽直射點的季節(jié)移動,導致氣壓帶、風帶也隨季節(jié)移動,就北半球而言大致是夏季北移,冬季南移。(隨太陽直射點的移動而移動)
二、北半球冬夏季節(jié)氣壓中心
1. 北半球冬夏季節(jié)氣壓中心分布
時間
亞洲大陸
太平洋
七月:北半球副熱帶高壓帶被大陸上的熱低壓切斷
亞洲低壓(又稱印度低壓,)
夏威夷高壓(西太平洋副高對我國夏季天氣影響顯著)
一月:北半球副極地低壓帶被大陸上的冷高壓切斷
亞洲高壓(又稱蒙古—西伯利亞高壓,對我國冬季天氣影響顯著)
阿留申低壓
形成原因
海陸熱力性質(zhì)差異
2.季風環(huán)流
成因
風向
氣候類型
分布范圍
東亞
季風
海陸熱力性質(zhì)差異
1月西北 風;7月東南風
北回歸線以北地區(qū):溫帶季風氣候
我國東部、朝鮮半島、日本
北回歸線以南地區(qū):亞熱帶季風氣候
南亞
季風
海陸熱力性質(zhì)差異;氣壓帶、風帶的季節(jié)移動
1月東北風;7月西南風
熱帶季風氣候
印度半島 、中南半島、我國西南
3. 副熱帶高壓與我國的降水和旱澇
副熱帶高壓對我國雨帶
位置的影響
4-5月(春末)雨帶位于華南,華北出現(xiàn)春旱;
6月(夏初)長江中下游梅雨;
7—8月雨帶移至華北、東北地區(qū), 此時長江中下游受副高控制出現(xiàn)伏旱。
副高異常對我國水旱災害的影響
副高(夏季風)勢力弱,南澇北旱;
副高(夏季風)勢力強,北澇南旱。
三、氣壓帶和風帶對氣候的影響
1. 氣候影響因素:一個地方氣候的形成是太陽輻射、大氣環(huán)流、海陸分布、地形、洋流等因素綜合影響的結(jié)果。
2. 世界氣候類型分布、成因、特點匯總
氣候類型
分布規(guī)律
氣候成因
氣候特點
典型地區(qū)
熱
帶
熱帶雨林
氣候
南北緯10°之間
赤道低壓帶控制
全年高溫多雨
亞馬孫河流域
剛果河流域
印度尼西亞
熱帶草原
氣候
南北緯10°~南
北緯回歸線之間
赤道低壓帶和信風
帶交替控制
干、濕季明顯
交替
非洲中部、巴西、
澳大利亞北部和南部
熱帶季風
氣候
南北緯10°~南北回歸線之間大陸東岸
海陸熱力性質(zhì)差異;氣壓帶、風帶的季節(jié)移動
全年高溫,
雨季集中
印度半島、中南半島
熱帶沙漠
氣候
南北回歸線~南北緯30°大陸內(nèi)部和西岸
信風帶和副熱帶高壓帶交替控制
全年高溫,
干旱少雨
撒哈拉、阿拉伯半
島、澳大利亞中西部
亞熱帶
亞熱帶季風氣候
南北回歸線~南北緯35°大陸東岸
海陸熱力性質(zhì)差異
夏季高溫多雨,
冬季低溫少雨
我國秦嶺—淮河
以南地區(qū)
地中海
氣候
南北緯30°~
40°大陸西岸
副熱帶高壓帶和西風
帶交替控制
夏季炎熱干燥,
冬季溫和多雨
地中海沿岸
溫
帶
溫帶季風
氣候
南北緯35°~
55°大陸東岸
海陸熱力性質(zhì)差異
夏季高溫多雨,
冬季寒冷干燥
我國華北、東北
朝鮮半島、日本
溫帶大陸性
氣候
南北緯40°~
60°大陸內(nèi)部
終年受大陸氣團控制
冬寒夏熱,
全年少雨
亞歐大陸、北美
大陸的內(nèi)陸地區(qū)
溫帶海洋性氣候
南北緯40°~
60°大陸西岸
全年受西風帶控制
全年溫和多雨
西歐
3. 氣候類型的判斷方法
判斷氣候類型
氣溫特點
(以溫定帶)
降水特點(以水定型)
夏雨型
年雨型
冬雨型
少雨型
熱帶氣候
最冷月均溫﹥15℃
熱帶季風氣候、熱帶草原氣候
熱帶雨林
氣候
———
熱帶沙漠
氣候
亞熱帶氣候(含溫
帶海洋性氣侯)
最冷月均溫在0℃~15℃
亞熱帶季風氣候
溫帶海洋
性氣候
地中海氣候
———
溫帶氣候
最冷月均溫在<0℃
溫帶季風氣候
———
———
溫帶大陸
性氣候
第三節(jié) 常見天氣系統(tǒng)
1. 冷鋒、暖鋒與天氣變化
類型
冷鋒
暖鋒
準靜止鋒
運動
冷氣團主動移向暖氣團
暖氣團主動移向冷氣團
冷暖氣團勢力相當
過境前
受暖氣團控制,氣壓低,氣溫高、濕度大,天氣溫暖晴朗
受冷氣團控制,氣壓高,氣溫低、濕度小,天氣低溫晴朗
連續(xù)性降水
過境時
陰天、強風、降溫、雨雪
連續(xù)性降水或霧
過境后
受冷氣團控制,氣壓升高,氣溫、濕度下降,天氣轉(zhuǎn)晴
受暖氣團控制,氣壓下降,氣溫、濕度升高,天氣轉(zhuǎn)晴
降水位置
鋒后
鋒前
—————
天氣實例
北方夏季的暴雨,冬春季節(jié)的寒潮、沙塵暴
華北春雨連綿
長江中下游的梅雨
2. 低壓(氣旋)、高壓(反氣旋)系統(tǒng)
低壓系統(tǒng)
高壓系統(tǒng)
氣壓狀況
氣壓中心低,四周高
氣壓中心高,四周低
氣壓梯度力方向
從四周指向中心
從中心指向四周
氣流流向
北半球
逆時針輻合中心上升
順時針輻散中心下沉
南半球
順時針輻合中心上升
逆時針輻散中心下沉
天氣狀況
陰雨
晴朗干燥
我國的典型天氣
夏秋季節(jié)我國東南沿海的臺風
長江流域的伏旱;我國北方“秋高氣爽”天氣
3. 掌握鋒面氣旋的結(jié)構(gòu)、冷暖鋒判斷方法、降水位置
(1)鋒面氣旋:地面氣旋一般和鋒面聯(lián)系在一起,稱鋒面氣旋。氣旋是氣流輻合上升系統(tǒng),尤其鋒面上氣流上升更強烈,往往產(chǎn)生云、雨、甚至暴雨、雷雨、大風天氣。
(2)鋒面的位置:鋒面出現(xiàn)在低壓槽中,與槽線重合。
(3)鋒面類型的判斷: