第一章地球的形狀與大小第二章地球自轉(zhuǎn)的地理現(xiàn)象第三章地球公轉(zhuǎn)的軌道與周期第四章地球公轉(zhuǎn)的地理現(xiàn)象第五章地球運(yùn)動的綜合應(yīng)用第六章地球運(yùn)動模型構(gòu)建與實(shí)驗(yàn)01第一章地球的形狀與大小第1頁地球的形狀之謎人類對地球形狀的認(rèn)知經(jīng)歷了漫長的演變過程。古代文明對地球的認(rèn)知受限于觀測條件和地理知識，多數(shù)認(rèn)為地球是平的或方形的。古希臘哲學(xué)家亞里士多德通過觀察月食時地球投在月球上的影子，推斷地球是球形的。這一理論在古希臘時期得到廣泛認(rèn)可，但直到麥哲倫船隊(duì)完成環(huán)球航行（1522年），才首次用實(shí)際數(shù)據(jù)證明地球確實(shí)是球體。麥哲倫的航行不僅證明了地球的球形，還揭示了地球的周長和大小。現(xiàn)代科技的發(fā)展使得我們能夠從太空觀測地球，衛(wèi)星照片和空間站的視角讓我們清晰地看到地球的真實(shí)形狀。地球的赤道半徑約為6378千米，極半徑約為6357千米，地球的形狀并非完美的球體，而是一個略扁的橢球體。這一發(fā)現(xiàn)對地理學(xué)的發(fā)展具有重要意義，因?yàn)樗淖兞巳祟悓Φ厍虻恼J(rèn)知，并為后來的地球科學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。第2頁地球的大小測量古代測量方法現(xiàn)代測量技術(shù)地球的幾何參數(shù)埃拉托色尼的周長測量法激光測距和衛(wèi)星觀測赤道半徑與極半徑的差異第3頁地球自轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證傅科擺實(shí)驗(yàn)證明地球自轉(zhuǎn)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)水盆旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)?zāi)M科里奧利效應(yīng)的簡易實(shí)驗(yàn)蠟燭日照實(shí)驗(yàn)觀察地球自轉(zhuǎn)對光影的影響第4頁地球自轉(zhuǎn)的地理效應(yīng)時區(qū)劃分科里奧利力晝夜交替地球自轉(zhuǎn)導(dǎo)致不同地區(qū)接收太陽照射的時間不同，因此產(chǎn)生了時區(qū)的劃分。國際時區(qū)帶劃分：自西經(jīng)7.5°至東經(jīng)7.5°為零時區(qū)，每隔15°劃分1個時區(qū)。時差計(jì)算：紐約比倫敦慢5小時，東京比紐約快13小時。地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性力，使北半球物體偏向右側(cè)，南半球偏向左側(cè)。科里奧利力公式：F=2mωv，其中m為質(zhì)量，ω為角速度，v為速度。實(shí)際應(yīng)用：影響風(fēng)向、河流沖刷方向和導(dǎo)彈軌跡。地球自轉(zhuǎn)導(dǎo)致晝夜交替現(xiàn)象，赤道地區(qū)每天有12小時白天和12小時黑夜。極地地區(qū)夏季出現(xiàn)極晝，冬季出現(xiàn)極夜，持續(xù)數(shù)月。地球自轉(zhuǎn)速度：赤道線速度約1670千米/小時，兩極處速度為0。02第二章地球自轉(zhuǎn)的地理現(xiàn)象第5頁地球自轉(zhuǎn)的晝夜更替地球自轉(zhuǎn)導(dǎo)致晝夜更替是地理學(xué)中最基本的現(xiàn)象之一。地球每24小時自轉(zhuǎn)一周，因此不同地區(qū)會依次經(jīng)歷白天和黑夜。赤道地區(qū)每天有12小時白天和12小時黑夜，而極地地區(qū)夏季會出現(xiàn)極晝，冬季出現(xiàn)極夜。例如，阿拉斯加夏季時太陽連續(xù)28天不會低于地平線，而南極洲則相反。晝夜更替對生物節(jié)律和人類生活有著深遠(yuǎn)影響。許多動植物都有適應(yīng)晝夜變化的生物鐘，而人類的生活作息也受到晝夜交替的影響。地球自轉(zhuǎn)速度的變化也會影響晝夜長短，例如地球自轉(zhuǎn)速度減慢會導(dǎo)致白天變長，黑夜變短。這種變化雖然微小，但對地球生態(tài)系統(tǒng)和人類生活都會產(chǎn)生顯著影響。第6頁地球自轉(zhuǎn)的時區(qū)劃分時區(qū)原理國際時區(qū)帶時區(qū)差異基于地球自轉(zhuǎn)和經(jīng)度劃分零時區(qū)至東經(jīng)180°和西經(jīng)180°劃分跨時區(qū)旅行的時間調(diào)整第7頁科里奧利力演示離心機(jī)實(shí)驗(yàn)演示科里奧利力的簡易實(shí)驗(yàn)氣旋旋轉(zhuǎn)北半球氣旋逆時針旋轉(zhuǎn)，南半球順時針洋流運(yùn)動科里奧利力影響洋流方向第8頁地球自轉(zhuǎn)對氣候的影響日照強(qiáng)度溫度分布降水分布熱帶地區(qū)年日照時數(shù)超3000小時，因地球自轉(zhuǎn)速度較慢，陽光更集中。沙漠地區(qū)日照強(qiáng)烈，年輻射總量達(dá)600W/m2，比溫帶地區(qū)高50%。極地地區(qū)年日照時數(shù)僅1700小時，但因無云層遮擋，輻射強(qiáng)度較高。赤道地區(qū)年均溫約28℃，兩極地區(qū)年均溫-18℃。熱帶地區(qū)年溫差小，如新加坡年均溫26.7℃，日溫差僅0.5℃。極地地區(qū)年溫差大，如阿拉斯加年溫差達(dá)70℃。熱帶地區(qū)多對流雨，如亞馬遜雨林年降水量超3000毫米。溫帶地區(qū)多鋒面雨，如中國東部年降水量1000-1500毫米。極地地區(qū)降水稀少，如南極洲年降水量僅50毫米。03第三章地球公轉(zhuǎn)的軌道與周期第9頁地球公轉(zhuǎn)的軌道特征地球公轉(zhuǎn)的軌道特征是地理學(xué)中的重要內(nèi)容。地球圍繞太陽運(yùn)行的軌道并非完美的圓形，而是一個橢圓，太陽位于橢圓的一個焦點(diǎn)上。地球公轉(zhuǎn)的軌道離心率約為0.0167，這意味著地球在近日點(diǎn)（1月3日）距離太陽約1.47億千米，在遠(yuǎn)日點(diǎn)（7月4日）距離太陽約1.52億千米。這種軌道形狀導(dǎo)致地球在一年中的不同時間接收到的太陽輻射不同，從而影響地球的氣候和季節(jié)變化。地球公轉(zhuǎn)的軌道形狀還受到其他行星的引力影響，因此地球的軌道會緩慢變化，但這種變化非常微小，對地球氣候的影響可以忽略不計(jì)。第10頁地球公轉(zhuǎn)的速度變化近日點(diǎn)速度遠(yuǎn)日點(diǎn)速度平均速度地球在近日點(diǎn)速度最快，約30.3千米/秒地球在遠(yuǎn)日點(diǎn)速度最慢，約29.3千米/秒地球公轉(zhuǎn)平均速度約29.78千米/秒第11頁太陽直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動春分日太陽直射赤道，全球晝夜平分夏至日太陽直射北回歸線，北半球極晝冬至日太陽直射南回歸線，南半球極夜第12頁地球公轉(zhuǎn)的軌道傾角黃赤交角軌道傾角變化氣候影響地球自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)軌道面的夾角為23.5°，導(dǎo)致四季形成。黃赤交角變化影響氣候帶分布，如6000年前撒哈拉地區(qū)曾有冰川。黃赤交角周期：約4萬年間變化范圍0°-4°。地球軌道傾角變化導(dǎo)致氣候周期性變化，如冰河時期?，F(xiàn)代軌道傾角：23.5°，未來將緩慢變化至24°6'。軌道傾角變化周期：約41,000年。軌道傾角變化影響太陽輻射分布，導(dǎo)致氣候帶移動。古氣候?qū)W研究表明，軌道傾角變化與冰河時期有關(guān)。未來軌道傾角變化對氣候變化的影響仍需深入研究。04第四章地球公轉(zhuǎn)的地理現(xiàn)象第13頁太陽照射強(qiáng)度的季節(jié)變化太陽照射強(qiáng)度的季節(jié)變化是地理學(xué)中的重要現(xiàn)象。地球公轉(zhuǎn)導(dǎo)致太陽直射點(diǎn)在南北回歸線之間移動，從而影響不同地區(qū)的太陽照射強(qiáng)度。熱帶地區(qū)每年接收的太陽輻射總量最高，可達(dá)240W/m2，而極地地區(qū)最低，僅為40W/m2。這種差異導(dǎo)致熱帶地區(qū)氣候炎熱，而極地地區(qū)氣候寒冷。地球公轉(zhuǎn)速度的變化也會影響太陽照射強(qiáng)度，例如在近日點(diǎn)時地球接收的太陽輻射較多，而在遠(yuǎn)日點(diǎn)時接收的太陽輻射較少。這種變化雖然微小，但對地球氣候和生態(tài)系統(tǒng)都有重要影響。第14頁晝夜長短的季節(jié)變化北半球夏至北半球冬至南半球相反北極圈出現(xiàn)極晝，白晝長達(dá)24小時北極圈出現(xiàn)極夜，黑夜長達(dá)24小時南半球夏季黑夜長，冬季白晝長第15頁正午太陽高度的季節(jié)變化北半球夏至正午太陽高度最高，達(dá)73°北回歸線夏至?xí)r太陽直射北回歸線南回歸線冬至?xí)r太陽直射南回歸線第16頁五帶的劃分與特征熱帶熱帶地區(qū)年均溫高，如新加坡年均溫26.7℃。熱帶地區(qū)年降水量豐富，如亞馬遜雨林年降水量超3000毫米。熱帶地區(qū)多對流雨，如熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)。北溫帶北溫帶四季分明，如北京年溫差達(dá)30℃。北溫帶年降水量適中，如中國東部年降水量1000-1500毫米。北溫帶多鋒面雨，如梅雨季節(jié)。南溫帶南溫帶四季分明，如澳大利亞東南部年溫差20℃。南溫帶年降水量適中，如新西蘭年降水量1000毫米。南溫帶多地形雨，如安第斯山脈。北寒帶北寒帶冬季嚴(yán)寒，如阿拉斯加冬季平均氣溫-10℃。北寒帶年降水量稀少，如西伯利亞年降水量僅200毫米。北寒帶多晴天，如挪威年日照時數(shù)超2000小時。南寒帶南寒帶冬季嚴(yán)寒，如南極洲冬季平均氣溫-40℃。南寒帶年降水量稀少，如南極洲年降水量僅50毫米。南寒帶多暴風(fēng)雪，如羅斯海風(fēng)暴。05第五章地球運(yùn)動的綜合應(yīng)用第17頁地球運(yùn)動與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地球運(yùn)動對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著重要影響。地球自轉(zhuǎn)導(dǎo)致晝夜交替，影響作物的光合作用和呼吸作用。例如，熱帶地區(qū)作物每天需要12小時以上的光照，而溫帶地區(qū)作物則需要更短的光照時間。地球公轉(zhuǎn)導(dǎo)致季節(jié)變化，影響作物的生長周期。例如，熱帶地區(qū)作物一年四季都可以生長，而溫帶地區(qū)作物則需要根據(jù)季節(jié)進(jìn)行種植和收獲。地球公轉(zhuǎn)速度的變化也會影響作物的生長，例如在近日點(diǎn)時作物生長較快，而在遠(yuǎn)日點(diǎn)時生長較慢。這些變化雖然微小，但對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都有重要影響。第18頁地球運(yùn)動與交通運(yùn)輸航線規(guī)劃時區(qū)調(diào)整氣候影響利用地轉(zhuǎn)偏向力優(yōu)化航線跨時區(qū)航班的時間管理極端天氣對交通運(yùn)輸?shù)挠绊懙?9頁地球運(yùn)動與天文觀測地球自轉(zhuǎn)與觀測地球自轉(zhuǎn)導(dǎo)致天體周日視運(yùn)動地球公轉(zhuǎn)與觀測地球公轉(zhuǎn)導(dǎo)致天體年視運(yùn)動望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)利用地球運(yùn)動補(bǔ)償目標(biāo)運(yùn)動第20頁地球運(yùn)動與環(huán)境保護(hù)氣候變化自然災(zāi)害環(huán)境保護(hù)措施地球公轉(zhuǎn)速度變化影響太陽輻射，導(dǎo)致氣候變暖或變冷。地球自轉(zhuǎn)速度變化影響氣候帶分布，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)變化。未來氣候變化對環(huán)境保護(hù)提出挑戰(zhàn)。地球運(yùn)動影響地震和火山活動，如板塊運(yùn)動。地球運(yùn)動影響海平面變化，如冰川融化。地球運(yùn)動影響極端天氣，如颶風(fēng)和洪水。減少溫室氣體排放，減緩地球變暖。保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)，維持生物多樣性。提高公眾環(huán)保意識，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。06第六章地球運(yùn)動模型構(gòu)建與實(shí)驗(yàn)第21頁地球儀演示自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)地球儀是演示地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的常用工具。通過旋轉(zhuǎn)地球儀，可以直觀地展示地球自轉(zhuǎn)導(dǎo)致晝夜交替的現(xiàn)象。例如，當(dāng)?shù)厍騼x旋轉(zhuǎn)時，一側(cè)是白天，另一側(cè)是黑夜，這與實(shí)際地球的自轉(zhuǎn)情況一致。地球儀還可以演示地球公轉(zhuǎn)的軌道，通過在地球儀上標(biāo)記太陽的位置，可以展示地球在不同時間接收到的太陽輻射不同。地球儀模型雖然簡單，但可以幫助學(xué)生更好地理解地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的原理。第22頁三球儀模擬晝夜更替三球儀結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象包含地球儀、太陽燈和支架調(diào)整地球儀位置，模擬地球自轉(zhuǎn)觀察地球儀上不同區(qū)域的日照情況第23頁簡易日照軌跡實(shí)驗(yàn)水盆旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)?zāi)M地球自轉(zhuǎn)對光影的影響蠟燭日照實(shí)驗(yàn)觀察地球自轉(zhuǎn)對蠟燭火焰的影響影子軌跡實(shí)驗(yàn)記錄地球自轉(zhuǎn)時影子移動的軌跡第24頁地球運(yùn)動與地理實(shí)踐時間管理氣候研究教育應(yīng)用利用時區(qū)知識安排國際會議?？紤]地球自轉(zhuǎn)對航海和航空的影響。設(shè)計(jì)跨時區(qū)旅游路線。利用地球運(yùn)動數(shù)據(jù)研究氣候變化。分析地球自轉(zhuǎn)速度變化對氣候的影響。預(yù)測未來氣候變化趨勢