Sección 1 El entorno cósmico de la Tierra
Primero, la comprensión del universo por parte de la humanidad
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Teoría geocéntrica→Teoría heliocéntrica→Teoría de las galaxias
La comprensión del universo por parte de los seres humanos se revisa constantemente, acercándose cada vez más a la verdad.
El universo limitado observado por los humanos se llama universo visible, y el radio del "universo visible" es de unos 140 años luz.
2. El universo está compuesto de diversos materiales.
Hay estrellas, planetas, satélites, cometas, meteoroides, nebulosas y materia interestelar en el universo, todos ellos cuerpos celestes. Los objetos celestes varían mucho en tamaño, masa, brillo y temperatura.
Las estrellas y las nebulosas son los objetos básicos del universo. También hay muchos objetos creados por el hombre en el cielo, como satélites, naves espaciales y laboratorios celestes.
3. El universo está en constante movimiento y desarrollo.
Todos los cuerpos celestes se mueven a gran velocidad. Se atraen y giran entre sí para formar un sistema de cuerpos celestes.
4. El universo es rico en recursos naturales.
(1) Recursos espaciales
El vasto espacio, el alto vacío, la fuerte radiación y el entorno ingrávido son propicios para llevar a cabo una variedad de experimentos científicos (como la reproducción espacial).
⑵ Recursos de energía solar
La energía solar es extremadamente abundante y no ha sido debilitada por la atmósfera; las estaciones de energía solar se pueden utilizar para transmitir electricidad a la tierra.
(3) Recursos minerales
Existe una variedad de depósitos minerales en las rocas lunares, que son ricos en energía de helio-3.
El desarrollo de los recursos espaciales requiere una alta inversión, alta tecnología y gran escala, y requiere cooperación internacional.
Segundo sistema celeste de múltiples niveles
1. Niveles del sistema celeste
Sistema Tierra-Luna → sistema solar → Vía Láctea → galaxia total (actualmente observada) por humanos) El universo)
2. La Vía Láctea y las galaxias extragalácticas
Hay muchas estrellas y nebulosas en la Vía Láctea. La parte principal de la Vía Láctea tiene unos 80.000 años luz de diámetro.
Se han descubierto miles de millones de galaxias extragalácticas. Todos ellos tienen numerosas estrellas con diámetros muy grandes.
La estrella más cercana al sol en el cielo es Centauri, que está al lado del sol.
En el exterior, la siguiente estrella más cercana a la Tierra, también conocida como Próxima Centauri, está a 4,2 años luz del Sol.
3. El sistema solar
(1) Está compuesto por el sol y varios cuerpos celestes que orbitan alrededor del sol. El sol es el cuerpo celeste central del sistema solar.
(2) Planetas del sistema solar
Ocho planetas: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
Entre los ocho planetas, Mercurio y Venus no tienen satélites; Júpiter es el más masivo; Saturno y Júpiter tienen muchos satélites; Saturno, Júpiter y Urano, todos tienen anillos, son invisibles a simple vista; .
Los movimientos de los ocho planetas son isotrópicos (en sentido antihorario alrededor del sol), coplanares y casi circulares.
Planeta enano: Plutón
Asteroides: numerosos en número y de diferentes tamaños se encuentran distribuidos entre las órbitas de Marte y Júpiter. A veces "irrumpe" en la atmósfera terrestre.
(3) Otros cuerpos celestes
Cometas: cuerpos celestes de masas muy pequeñas que se mueven en órbitas largas y planas. Los cometas están compuestos principalmente de hielo. A medida que se acercan al Sol, el hielo se evapora y es repelido por el viento solar, formando una larga cola (cientos de millones de hebras) en el lado opuesto al Sol.
El período promedio del cometa Halley es de 76 años. Una vez que el cometa Halley se acercó al sol entre 1985 y 1986.
Meteoro, fenómeno meteórico, grupo de meteoritos; fenómeno meteórico sólo puede verse en cuerpos celestes con atmósfera. Los enjambres de meteoritos suelen formarse a partir de fragmentos de cometas que se rompen.
4. Sistema Tierra-Luna
La luna gira alrededor de la Tierra y es el único satélite de la Tierra.
(2) La distancia media entre la luna y la tierra es de 384.000 kilómetros. La dirección y el período de rotación de la luna son los mismos que la dirección y el período de su revolución. No hay alternancia de día y. noche en la luna.
⑶ Fases lunares y sus cambios
El ciclo de cambios de fases lunares es de unos 29,53 días. El mes lunar es un ciclo basado en las fases de la luna.
Luna nueva (invisible) → Luna Mumei → Primer cuarto de luna (visible los días 7 y 8, media luna) → Luna gibosa → Luna llena (visible toda la noche los días 15 y 16) → Luna gibosa → Último cuarto de luna (23 y 8) Visible el día 24, media luna) → Luna Wumei → Luna nueva (invisible).
A principios de mes, la luna sale y se pone al mismo tiempo que el sol, y posteriormente el tiempo de salida de la luna se retrasa durante el primer cuarto de luna, la luna sale al mediodía y se pone a las; medianoche. Durante la luna llena, la luna sale al anochecer y se pone por la mañana; durante la luna menguante, la luna sale a medianoche y se pone al mediodía. A finales de mes sale y se pone con el sol.
De oeste a este, significa que en la primera mitad del mes y medianoche, la mitad occidental de la luna se puede ver en el cielo occidental en la segunda mitad del mes y medianoche; , la mitad oriental de la luna se puede ver en el cielo oriental.
(4) Un eclipse solar debe ocurrir en luna nueva y un eclipse lunar debe ocurrir en luna llena.
3. El planeta ordinario y especial: la Tierra
1. Un planeta ordinario en el universo terrestre.
La tierra tiene una masa y un volumen muy pequeños. los planetas terrestres. Alta temperatura superficial y alta densidad; período de movimiento corto, satélites.
2. La tierra es un planeta especial en el universo.
(1) Condiciones para la existencia de la vida
Ingredientes necesarios que puedan sintetizar los elementos básicos de la materia orgánica; luz y calor moderados, aire líquido apto para que los seres vivos respiren; ; el tiempo suficiente.
(2) Las condiciones para la existencia de los seres vivos en la tierra están relacionadas con los siguientes factores.
(1) Un entorno espacial relativamente estable y seguro.
Durante miles de millones de años, el sol no ha cambiado significativamente, las condiciones que protegen la tierra son estables y la producción y evolución de la vida nunca se ha visto interrumpida, los planetas grandes y pequeños siguen su propio camino sin interferir; unos con otros.
②La distancia entre el sol y la tierra es moderada.
La distancia media entre el sol y la tierra es de 150 millones de kilómetros, lo que hace que la superficie terrestre tenga una temperatura moderada (la temperatura media es de 1,5℃). ③Los períodos de rotación y revolución de la Tierra son cortos.
Haciendo que los cambios de temperatura alrededor de la superficie terrestre sean insignificantes, adecuados para la existencia de vida.
④El tamaño y masa de la Tierra son moderados.
La atmósfera que rodea la Tierra tiene una densidad y presión moderadas, y durante un largo período de tiempo ha evolucionado gradualmente hasta convertirse en una atmósfera adecuada para la respiración biológica.
(3) La formación de un entorno adecuado para la supervivencia biológica en la tierra.
(1) La temperatura dentro de la Tierra aumenta y el material interno se mueve: el vapor de agua se escapa y precipita, formando el océano primitivo (agua líquida).
②La composición mineral de la tierra es compleja (elementos químicos necesarios).
La Tierra tiene una historia de 4.600 millones de años (tiempo suficiente).
Cuidar la tierra, porque sólo hay una tierra
Sección 2 El impacto del sol sobre la tierra
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1, Descripción general del Sol
En comparación con la Tierra, la masa, el volumen y la aceleración de la gravedad superficial del Sol son muy grandes.
El sol está compuesto principalmente de hidrógeno y helio, y su temperatura superficial es muy alta. Es la única estrella del sistema solar. Una bola de gas de baja densidad (65438 + 0/4 de la densidad de la Tierra).
2. Radiación solar
La energía de radiación del sol es muy grande. La energía radiante proviene de la reacción de fusión nuclear dentro del sol (los núcleos de hidrógeno se convierten en núcleos de helio) y los defectos de masa del sol se convierten en energía. Sólo 1/22 mil millones de radiación solar llegan a la Tierra.
La longitud de onda de la radiación solar está entre 0,15 ~ 4 micras, que se divide en área ultravioleta (< 0,4 micras) y luz visible (0,4 ~ 0,76 micras), que se divide en siete colores. la longitud de onda más larga y la luz violeta tiene la longitud de onda más corta) y la región infrarroja (> 0,76 micrones). La energía de la radiación solar se concentra principalmente en la región de la luz visible y representa aproximadamente la mitad de la energía total.
3. El sol proporciona directamente recursos de luz y calor a la tierra, y el crecimiento de la vida en la tierra es inseparable del sol.
4. El impacto de la radiación solar en el medio ambiente terrestre
El mantenimiento de la temperatura superficial es el principal motor para promover el ciclo del agua en la Tierra, la circulación atmosférica y las actividades biológicas. La circulación atmosférica, la circulación del agua y el movimiento de las corrientes oceánicas promueven la formación y el cambio del entorno geográfico de la Tierra.
5. El impacto de la radiación solar en la producción y la vida de las personas.
La energía solar se puede convertir en diversas formas de energía, como carbón, petróleo, gas natural, energía hidroeléctrica, energía eólica y biomasa. La energía solar y estas fuentes de energía se han convertido en importantes fuentes de energía para la producción y la vida de las personas.
La fotosíntesis de las plantas verdes puede fijar la energía solar. La fotosíntesis es la base de la producción agrícola.
Un objetivo importante de la revolución de la ciencia y la tecnología agrícolas es mejorar la utilización de la energía solar por los cultivos.
El noroeste de China y la región Qinghai-Tíbet son ricos en recursos de energía solar. La razón es que la región noroeste tiene un clima seco y claro, menos nubes en la atmósfera, menos atenuación de la radiación solar, más energía de radiación solar llega al suelo y suficiente luz y calor; la región de Qinghai-Tíbet tiene una gran altitud y es delgada; Cuanto más aire, tiempo despejado y menor atenuación de la radiación solar, llega más luz y calor al suelo.
La falta de energía solar en la cuenca de Sichuan en China se debe a que la cuenca de Sichuan está rodeada de montañas y el terreno está cerrado, lo que dificulta la difusión del vapor de agua. La cuenca está nublada y con niebla, con pocas horas de sol, poca luz y poca energía solar.
A nivel mundial, la distribución de la energía de la radiación solar cambia regularmente con la latitud. La radiación solar es fuerte en las zonas desérticas y se debilita desde latitudes bajas hasta latitudes altas.
En segundo lugar, el impacto de la actividad solar en la Tierra
1. Actividad solar
La atmósfera exterior del sol se divide en fotosfera y cromosfera desde el interior. Hacia el exterior, las capas y la corona, la luz visible es cada vez menor. Las manifestaciones de la actividad solar incluyen manchas solares, llamaradas, prominencias, viento solar, etc. El período promedio de actividad de las manchas solares es de 11 años y existe en la fotosfera. Las llamaradas y prominencias se encuentran en la cromosfera; el viento solar se encuentra en la corona.
2. El impacto de la actividad solar sobre la tierra.
(1) Impacto en el clima de la Tierra
Los cambios interanuales en las precipitaciones están relacionados con los cambios anuales relativos en las manchas solares, con un ciclo de aproximadamente 11 años las correlaciones no son completamente consistentes; .
La densidad de los anillos de los árboles en zonas de latitudes medias y altas cambia con un ciclo de unos 11 años; los cambios climáticos en los períodos geológicos también tienen un ciclo de unos 11 años.
Durante los años de máxima actividad solar, la probabilidad de que se produzcan fenómenos meteorológicos desastrosos en la Tierra aumenta significativamente; por el contrario, los cambios climáticos en la Tierra son relativamente estables;
(2) Impacto en la ionosfera
Interferencias con la ionosfera, provocando atenuación o interrupción de las comunicaciones por radio de onda corta. Las tormentas solares interfieren con las comunicaciones de onda corta y dañan las instalaciones de comunicaciones.
(3) Afecta el campo magnético terrestre y produce un fenómeno de “tormenta magnética”.
(4) El fenómeno de las auroras se forma en las altas latitudes de la tierra.
5. Muchos desastres naturales en la Tierra están relacionados con la actividad solar, como terremotos, inundaciones y sequías.
Sección 3 El Movimiento de la Tierra
Primero, la rotación de la Tierra
1. Rotación alrededor del eje de la Tierra
La La sección norte del eje de la Tierra siempre apunta cerca de Polaris.
2. La dirección de rotación de la Tierra
Vista de lado, la Tierra gira de oeste a este; vista desde el Polo Norte, la Tierra gira en sentido antihorario; Polo, la Tierra gira en el sentido de las agujas del reloj.
3. El período de rotación de la Tierra
Día sidéreo: Es el verdadero período de rotación de la Tierra, que tiene una duración de 23 horas, 56 minutos y 4 segundos, y la Tierra gira 360º. grados.
Día solar: Es el ciclo del día y la noche en la tierra, que dura 24 horas y la tierra gira 360° 59’.
4. La velocidad de rotación de la Tierra
Velocidad angular ω = 360/23 horas, 56 minutos y 4 segundos ≈ 15/hora.
La velocidad angular no tiene nada que ver con el radio de rotación, por lo que la velocidad angular de rotación es la misma en todas partes de la superficie terrestre excepto en el Polo Norte y Sur.
Velocidad lineal v=ω. R =ω.rcosф (R es el radio ecuatorial de la Tierra, ф es la latitud geográfica local).
La velocidad lineal es máxima en el ecuador y disminuye desde el ecuador hacia los polos. La velocidad lineal a 60° de latitud norte y sur se reduce a la mitad que en el ecuador, y la velocidad lineal en los polos es cero. A la misma latitud, cuanto mayor es la altitud, mayor es la velocidad lineal de rotación.
Intenta comparar las velocidades lineales de rotación de Guangzhou, Wuhan, Beijing y Harbin.
En segundo lugar, la revolución de la Tierra
1. Girando alrededor del Sol
Durante la revolución de la Tierra, la orientación del eje de la Tierra en el espacio será diferente. nunca cambies.
2. La órbita de la Tierra (eclíptica)
Es una elipse similar a un círculo, y el sol está situado en un foco de la elipse. A medida que la Tierra orbita, la distancia entre el Sol y la Tierra cambia ligeramente.
3. La velocidad de revolución de la Tierra
1 Al principio, la Tierra está situada cerca del perihelio y tiene la velocidad de revolución más rápida. A principios de julio, la Tierra se encuentra cerca del perihelio y su velocidad de revolución es la más lenta. El patrón cambiante de la velocidad de revolución de la Tierra en un año es: más rápido → lento → más lento → acelerado → más rápido.
4. La dirección de la revolución de la Tierra
Mirando desde el lado de la órbita de la Tierra, la Tierra gira de oeste a este; mirando hacia abajo desde la órbita de la Tierra, la Tierra gira en sentido contrario a las agujas del reloj. .
5. El período de revolución de la Tierra
1 año sidéreo: el verdadero período de la revolución de la Tierra, que tiene una duración de 365 días, 6 horas, 9 minutos y 10 segundos.
1 Año Tropical: Período de movimiento de retorno del punto solar directo, que tiene una duración de 365 días, 5 horas, 48 minutos y 46 segundos.
El calendario gregoriano actual se basa en la duración del año de retorno, incluidos los años ordinarios y los años bisiestos. En términos generales, cualquier año que sea divisible por 4 es bisiesto y el resto son años ordinarios a mediados de siglo, cualquier año que sea divisible por 400 es bisiesto y el resto son años ordinarios;
En tercer lugar, la relación entre la rotación y la revolución de la Tierra
1. Hay dos tipos de movimientos de la Tierra y son una superposición de los dos movimientos.
La rotación de la Tierra produce el plano ecuatorial, y la rotación de la Tierra produce el plano de la eclíptica. El movimiento de la Tierra se puede representar por la relación entre dos planos.
2. El ángulo de intersección del amarillo y el rojo y su influencia
Actualmente, el ángulo de declinación es de 23° 26′. Durante la revolución de la Tierra, la orientación y la declinación del eje de la Tierra permanecen sin cambios y el punto directo del Sol sigue moviéndose.
3. Movimiento de retorno del punto solar directo.
El punto directo del sol alterna periódicamente entre el Trópico de Cáncer y el Trópico de Cáncer en la superficie terrestre, con un ciclo de un año del Trópico de Cáncer.
4. El significado del movimiento de retorno del punto solar directo.
El movimiento de retorno del punto solar directo hace que la distribución de la energía de la radiación solar en la superficie cambie con el año de retorno; haciendo que el entorno de la superficie sea más adecuado para la supervivencia biológica.
El punto directo del sol no se mueve → aumenta la diferencia entre frío y calor en diferentes partes de la superficie terrestre
La tierra no gira → el punto directo del sol no se mueve.
El ángulo de la eclíptica es 0 → el sol siempre brilla directamente sobre el ecuador.
El movimiento de retorno del punto directo del sol es el resultado de la rotación y revolución de la Tierra.
Sección 4 El significado geográfico del movimiento terrestre
En primer lugar, la alternancia del día y la noche
1. La generación de los hemisferios diurno y nocturno<. /p>
La Tierra es una esfera que no emite ni transmite luz.
2. Línea débil y su juicio
La línea divisoria entre los hemisferios diurno y nocturno es la línea terminadora. La línea terminadora biseca la tierra. El plano de la línea terminadora es perpendicular a la luz solar. ; la línea terminadora y la dicotomía Los bucles de urdimbre en la línea se superponen; el ángulo entre la línea terminal y el bucle de urdimbre es el más grande, 23° 26′. En este punto, la Línea Terminator es tangente a los Círculos Ártico y Antártico.
Noche→línea matutina→día; día→línea oscura→noche
3.
La esencia del ciclo día-noche es el cambio en la altura del sol en un lugar determinado durante el día. Cuando un mismo lugar se ubica en el hemisferio diurno, hemisferio nocturno y línea terminal, la altura del sol es diferente (> 0, < 0, = 0). La altura del sol es diferente en diferentes lugares al mismo tiempo (> 0, < 0, = 0).
4. Alternancia de día y noche
A medida que la Tierra gira, la línea Terminator se mueve constantemente (en sentido contrario a la rotación de la Tierra), y la altura del sol también lo hace. cambiando constantemente, haciendo que el día y la noche se alternen.
El día solar no es largo, por lo que los cambios diarios en la temperatura superficial no son muy drásticos, lo que favorece la supervivencia y el desarrollo de la vida.
Los observadores que miran hacia el este ven que el ciclo día-noche se acorta, mientras que los observadores que miran hacia el oeste ven que el ciclo día-noche se alarga.
Por ejemplo, supongamos que un observador vuela hacia el este a lo largo de una latitud en un avión con la misma velocidad de rotación que la Tierra, partiendo de 60 E. Una hora más tarde, el avión volará sobre los 90 E. En 12 horas Finalmente, vuela a 60 E y completa un ciclo día-noche.
Si la tierra sólo gira pero no gira, habrá alternancia de día y noche en la tierra, y el ciclo del día y la noche es un día sideral si la tierra no gira y sólo; gira, habrá alternancia de día y noche en la tierra, y el ciclo del día y de la noche es un año sideral si el período de rotación de la Tierra fuera igual a su período de revolución, no habría alternancia de día y noche en la tierra; Tierra.
Segundo, hora local
1. Generación de la hora local
La tierra gira de oeste a este. El amanecer mira primero hacia el este y luego hacia el. oeste, lo que resulta en la hora local. Hay muchos inconvenientes al utilizar este lugar.
Por cada 15 longitudes, la diferencia horaria local es de 1 hora, y por cada 1 longitud, la diferencia horaria local es de 4 minutos.
La hora local de un determinado lugar = 4 minutos de la hora local conocida/1×la diferencia de longitud entre los dos lugares.
La longitud de un lugar = 1/4 de minuto de la longitud conocida × la diferencia horaria local entre los dos lugares (minutos)
2. Zonas horarias y división de zonas horarias
7,5 w ~ 7,5 e es la zona horaria cero, y una zona horaria se divide cada 15 minutos en los lados este y oeste de la zona horaria cero. 172.5 E ~ 180 es el Distrito 12 Este y 172.5 W ~ 180 es el Distrito 12 Oeste. El mundo entero está dividido en 24 zonas horarias. La hora local en el meridiano central de cada zona horaria es la zona horaria de esa zona horaria.
3. Cálculo de zona horaria y huso horario
Cálculo de zona horaria: Después de dividir el grado por 15, se redondea el primer decimal del cociente.
Por ejemplo, ¿en qué zona horaria se encuentra el 140 E?
140÷15≈9.3, es decir, Distrito 9 Este.
Cálculo de zona horaria: primero calcule la diferencia de zona horaria entre los dos lugares, es decir, reste el código de zona horaria del punto este del código de zona horaria del punto oeste (la zona horaria este es positiva , la zona horaria del oeste es negativa); luego reste o sume la diferencia de zona horaria de las ubicaciones conocidas (más para las ubicaciones conocidas orientadas al oeste, restada para las ubicaciones conocidas orientadas al este)
4.
Hay dos meridianos, la hora local es 0; la línea de fecha internacional. La línea internacional de cambio de fecha no coincide exactamente con la longitud 180, pero se curva en tres lugares.
Las horas a ambos lados de la línea de fecha son las mismas y la diferencia de fecha es 1 día. La fecha de East 12 es un día anterior (un día más) que la de West 12.
Si cruzas la línea de fecha de oeste a este, la fecha disminuirá en un día; si cruzas la línea de fecha de este a oeste, la fecha aumentará en un día. La hora local es las 0.
La posición del meridiano es incierta y cambia con frecuencia. De oeste a este, cruce el meridiano de las 0 en punto, agregue un día a la fecha y avance de este a este.
Cuando en dirección oeste se cruza el meridiano de las 0 horas, la fecha se resta un día.