线速度和角速度 地球自转线速度和角速度

和角速度(地球自转的线速度和角速度)

1.地球自转的角速度和线速度

地球不停地自转，自转方向是从西向东。当地球旋转时，地球表面的点将围绕地轴移动。单位时间内的旋转角度称为“角速度”，行程长度称为“线速度”。角速度和线速度会因地球纬度的不同而不同:

①角速度:南极和北极的角速度为0，其他区域角速度相等，为15°/h；

②线速度:南极和北极的线速度为0，从赤道向两极逐渐减小，赤道为1670km/h，南北纬度30°时为1447km/h，60°时为837km/h。

图1从赤道到极点的线速度和角速度

2.自然日期线

自然太阳线，即当地时间0点的子午线，是昨天和今天的分界线。自然边界的规律如下:

①时间:自然日期线上的时间为0:00；

②日期:在地球自转方向，自然日期线为前“昨天”后“今天”；

②经度:自然太阳线在半夜，所以经度是暗线——晨线的中间，也就是整个夜半球的平分线。

如下图所示，是北半球的俯视图，阴影部分代表夜晚。①半夜为0:00，即图中半夜半球(红线)为0:00，即红线代表自然太阳线；②地球自转方向为“北向南”，即北半球逆时针旋转。在地球自转的方向上，昨天在红线之前，今天在红线之后。

图2自然太阳线示意图

图3示例

答:甲、乙

阐述:(1)分析地球自转。①地球自转的线速度从赤道到两极逐渐减小；②P点地球自转的线速度为0，所以P点是南极或北极。图中阴影部分代表夜晚，所以图中P点和O点出现了极夜现象；③地球在E、F、Q三点的自转线速度为1670公里/小时，所以这三点位于赤道，弧形EQF代表赤道。

(2)分析当地时间和日期。①白天日出日落时间对称在12:00左右；夜晚的时间对称在0:00左右，也就是半个晚上是0:00；②图中阴影部分为黑夜，MP线上将黑夜一分为二，因此MP线上的当地时间为0:00，为自然太阳线，所以两边日期不同；③当你只知道MP子午线的位置时，你不知道它的经度，所以你不能计算MP子午线和北京的经度差，也不能计算北京的当地时间。

(3)分析阳光直射的纬度。①经纬度1 ≈ 111 km，OP之间的间隔为2220km，因此间隔纬度约为20°；②OP之间的纬度差表示极夜的范围，所以极夜的范围是20°，所以太阳直射点的位置是南北纬度20°，但不确定是直射南半球还是北半球。

(4)分析极夜范围变大的季节。(1)OP弧长变长，意味着极夜范围变大，逐渐延伸到整个北极圈或南极圈；(2)假设P点代表北极，北极极暗，范围逐渐扩大，故为秋分-冬至(9.23 ~ 12.22)；(3)假设P点代表南极，南极极暗，范围逐渐扩大，故为北半球春分-夏至(3.21~6.22)。因此，方案b符合条件。

白天和黑夜的范围

在高考中，地球的自转和公转经常被放在一起考查。①地球自转产生昼夜交替和自然日期线，使得不同地区的当地时间和日期不同；②地球的公转导致了太阳直射点的运动，导致了四季交替、昼夜长短的变化、极端昼夜的变化。其中，极端昼夜的范围经常出现在考试中，总结如下:

①春分-夏至:北极出现极端日，范围逐渐扩大，至夏至，北极圈以北全部出现极端日；极夜出现在南极，范围逐渐扩大，所有极夜都在夏至南极圈以南。

②夏至-秋分:极昼范围从北极圈到北极缩小，极夜范围从南极圈到南极缩小，在秋分消失；

③秋分-冬至:极夜出现在北极，范围逐渐扩大，至冬至所有极夜均在北极圈以北；极端日出现在南极，范围逐渐扩大，至夏至所有极端日均在南极圈以南；

④冬至-春分:极夜范围从北极圈到北极缩小，极昼范围从南极圈到南极缩小，春分消失。

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