地球的公转
地球公转的基本特征
- 公转的方向：自西向东（与自转方向保持一致）
- 周期：约365日（365日6时9分10秒）
- 速度：
- 近日点：每年一月初，公转速度最快；
- 远日点：每年七月初，公转速度最慢。
- 注意：近日点、远日点的时间和夏至冬至的时间并不重合。
黄赤交角
- 黄道面：地球公转轨道面叫做黄道面。
- 赤道面：过地心并与地轴垂直的平面称之为赤道面。
- 黄赤交角：黄道面与赤道面之间的夹角叫做黄赤交角。
- 度数：目前黄赤交角的角度约为23.5°。地轴与黄道面之间的夹角约为66.5°。
地球公转的意义
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正午太阳高度角变化（太阳直射点的变化）
- 黄赤交角的产生，导致太阳直射点（太阳光与地面的夹角为90°）的移动。
- 在太阳直射点上，太阳高度角为90°；在晨昏线上，太阳高度角为0°。
- 在南北回归线之间，每年太阳高度角90°有两次；南北回归线上，每年太阳高度角90°有一次，其余地区，全年没有太阳高度角为90°的时候。
- 夏至日：太阳直射北回归线，北回归线及以北地区达到一年中太阳高度角最大值，北极圈内出现极昼现象；南半球各纬度达到一年中太阳高度角最小值。
- 冬至日：太阳直射南回归线，南回归线及以南地区达到一年中太阳高度角最大值，南极圈内出现极昼现象；北半球各纬度达到一年中太阳高度角最小值。
- 如果黄赤交角变动：如果黄赤交角变大，热带和寒带区域扩大，亚热带区域减小。回归线的度数为黄赤交角度数，南北极圈的度数为90°减黄赤交角的度数。
- 记忆点：我国被南回归线穿过的省级行政区：云南、广西、广东、台湾。
- 记忆点：我国位于或部分位于热带的省级行政区：云南、广西、广东、台湾、海南。
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昼夜长短的变化
- 一个地方的昼长夜短，与它所在的纬线昼弧和夜弧的长度有关。
- 赤道与晨昏线始终平分，所以赤道上终年昼夜等长。（赤道上日出6:00；日落18:00）
- 春分秋分：全球昼夜等长。
- 夏至：北半球达到昼最长夜最短。纬度越高，昼越长，夜越短。北极圈以北出现极昼现象。
- 冬至：北半球达到昼最短夜最长。纬度越高，夜越长，昼越短。北极圈以北出现极夜现象。
- 北半球夏半年（春分日至秋分日）：太阳直射北半球，北半球各纬度昼长夜短。
- 北半球冬半年（秋分日至次年春分日）：太阳直射南半球，南半球各纬度昼长夜短。
- 变化规律：太阳直射点往北移动，北半球昼变长；太阳直射点在北半球，北半球昼长夜短、北半球越往北的地方昼越长。
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四季的更替
- 地球公转导致地球中纬度地区出现明显的四季变化。
- 夏季是一年中正午太阳高度最大、白昼最长的季节；冬季是一年中正午太阳高度最小、白昼最短的季节。
- 春秋两季是冬夏两季的过渡季节。
正午太阳高度角
H=90°−∣φ−δ∣，其中：H是正午太阳高度角；φ是观测点的纬度；δ是太阳直射点的纬度。
太阳视运动
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周日视运动
- 太阳每天在天空中相对于固定地面的运动，表现为从东方升起，经过天顶，然后在西方落下。这一过程对应的是地球自转一圈（大约24小时）的过程。
- 只有在南北回归线以内，周日视运动中，正午有可能太阳在正上方（太阳高度角90°）
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太阳路径（日行迹）
- 在一天之中，太阳在天空中的运动轨迹被称为太阳路径或日行迹，它呈现一条弧形，由日出点延伸至日落点，并在最高点达到当天的正午太阳高度角。
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日出、日落方位的变化
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随着季节变化（地球在其公转轨道上的位置变化），太阳日出和日落的方位会发生改变。
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在北半球，夏半年（春分至秋分）日出东北方向，日落西北方向；冬半年则日出东南方向，日落西南方向；春秋分日时，则接近正东升起，正西落下。
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春秋分日：日出、日落方位的变化、太阳路径：正东升、正西落。
- 北半球夏半球：日出、日落方位的变化、太阳路径：东北升、西北落。
- 北半球冬半球：日出、日落方位的变化、太阳路径：东南升、西南落。
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