1 CHƯƠNG II CÁC CHUYỂN ĐỘNG CỦA TRÁI ĐẤT VÀ CÁC HỆ QUẢ CỦA CHÚNG I CÁC CHUYỂN ĐỘNG CHÍNH CỦA TRÁI ĐẤT 1 Chuyển động tự quay quanh trục a Đặc điểm Trái Đất tự quay quanh một trục tưởng tượng nghiêng 1.
Trang 1CHƯƠNG II: CÁC CHUYỂN ĐỘNG CỦA TRÁI ĐẤT VÀ CÁC HỆ QUẢ
CỦA CHÚNG
I CÁC CHUYỂN ĐỘNG CHÍNH CỦA TRÁI ĐẤT
1 Chuyển động tự quay quanh trục
a Đặc điểm
- Trái Đất tự quay quanh một trục tưởng tượng nghiêng 1 góc không đổi 66o33’
so với mặt phẳng quỹ đạo chuyển động của Trái Đất xung quanh Mặt Trời (đây là mặt phẳng Hoàng đạo) Mặt phẳng XĐ và mặt phẳng hoàng đạo tạo với nhau một góc
23027’
- Hướng chuyển động: từ T - Đ
- Thời gian hoàn thành một vòng tự quay quanh trục là 23h 56p 04s (24 giờ - một ngày đêm)
- Vận tốc tự quay của Trái Đất lớn nhất ở XĐ (464m/s), và giảm dần về 2 cực, ở
2 cực vận tốc tự quay là 0 (vì 2 cực quay tại chỗ)
- Hình cầu của Trái Đất luôn được Mặt Trời chiếu
sáng 1 nửa (ngày), còn 1 nửa không được chiếu sáng
(đêm)
- Do Trái Đất tự quay nên mọi nơi trên Trái Đất đều
lần lượt được Mặt Trời chiếu sáng rồi lại chìm trong bóng
tối
* Ý nghĩa:
- Tạo nên sự điều hoà nhiệt độ ngày đêm (ban ngày nhiệt độ không quá cao, ban đêm nhiệt độ không quá thấp) Đây là cơ sở để có sự hình thành, phát sinh và phát triển
Trang 2b.2 Giờ trên Trái Đất và đường chuyển ngày quốc tế
* Nguyên nhân
- Do Trái Đất có dạng hình cầu
- Do Trái Đất chuyển động tự quay quanh trục
* Các loại giờ trên Trái Đất
- Giờ địa phương (giờ Mặt Trời, giờ thật):
+ Là giờ tính theo độ cao của Mặt Trời tại địa phương đó
+ Trong cùng 1 thời điểm, người đứng ở kinh tuyến khác nhau sẽ thấy Mặt Trời ở độ cao khác nhau, cùng kinh tuyến sẽ có cùng 1 giờ địa phương
- Giờ khu vực (giờ múi):
+ Là giờ tính theo từng khu vực (múi giờ) hay giờ Mặt Trời trung bình của các kinh tuyến trong cùng 1 lúc
+ Cách tính:
• Để tiện cho việc tính giờ, người ta chia Trái Đất thành 24 múi giờ được đánh số từ 0 đến 23, mỗi múi giờ rộng 15 độ kinh tuyến
• Giờ của mỗi múi được lấy từ kinh tuyến đi qua chính giữa múi đó
• Trên thực tế, ranh giới của mỗi múi giờ được điều chỉnh theo biên giới của mỗi quốc gia Một số quốc gia rộng nhưng chỉ dùng 1 múi giờ, 1 số quốc gia lại chia thành nhiều múi giờ khác nhau
- Giờ GMT (giờ Quốc tế): là giờ tính theo khu vực giờ gốc (Kinh tuyến giữa
múi số 0 là kinh tuyến gốc)
- Giờ Pháp định (giờ Quốc gia): là giờ quy định theo pháp luật của mỗi nước
* Đường chuyển ngày quốc tế
- Là đường người ta quy định lấy kinh tuyến 180o ở giữa múi giờ số 12 đi qua Thái Bình Dương là đường chuyển ngày quốc tế
Trang 3- Theo cách tính giờ múi, trên Trái Đât lúc nào cũng có 1 múi giờ mà ở đó có 2 ngày lịch khác nhau, vì vậy phải chọn 1 kinh tuyến làm mốc để đổi ngày Người ta quy định lấy kinh tuyến 1800 qua giữa múi giờ số 12 ở Thái Bình Dương làm đường chuyển ngày quốc tế
- Phải lùi lại 1 ngày lịch khi đi từ T - Đ qua kinh tuyến 1800 (Châu Á sang Châu Mĩ) và tăng thêm 1 ngày lịch khi đi từ Đ - T qua kinh tuyến 1800 là để cho phù hợp với lịch của nơi đến
b.3 Sự lệch hướng chuyển động của các vật thể
- KN lực Côriolit: là lực làm lệch hướng chuyển động
của các vật thể trên Trái Đất
- Đặc điểm: do lực côriolit làm lệch hướng các chuyển
động nên mọi vật thể ở BCBbị lệch hướng về bên phải, mọi vật
ở BCNlệch về phía bên trái theo hướng chuyển động
- Tác động: Mọi vật thể đều chuyển động trên Trái Đất như dòng biển, các
dòng sông lớn, gió, đường đạn bay bị tác động
b.4 Chuyển động biểu kiến của Mặt Trời và các vì tinh tú theo ngày
- Nguyên nhân:
+ Do Trái Đất có dạng cầu
+ Do Trái Đất chuyển động tự quay quanh trục và quanh Mặt Trời
- Khái niệm chuyển động biểu kiến: Chuyển động biểu kiến là chuyển động
nhìn thấy nhưng không có thật
- Đặc điểm
Trang 4+ Hằng ngày, Mặt Trời mọc ở phía Đông lên cao dần vào giữa trưa sau đó xuống thấp dần và lặn ở phía Tây
2 Chuyển động của Trái Đất xung quanh Mặt Trời
a Đặc điểm
- Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời theo 1 quỹ đạo hình elip gần tròn với chiều dài quỹ đạo là 940 triệu km
- Khoảng cách trung bình từ Trái Đất -> Mặt Trời: 149,6 triệu km
- Trong lúc chuyển động trên quỹ đạo, Trái Đất có lúc gần Mặt Trời, có lúc xa Mặt Trời:
+ Khoảng cách gần nhất (điểm cận nhật): 147 triệu km (3/1)
+ Khoảng cách xa nhất (điểm viễn nhật): 152 triệu km (5/7)
- Hướng chuyển động: Tây -> Đông
- Thời gian chuyển động: 365 ngày 6 giờ (365 ngày 5 giờ 48 phút 46 giây)
- Trong quá trình chuyển động sinh ra 4 vị trí đặc biệt:
+ 21/3 & 23/9: TSMT chiếu vuông góc tại XĐ là 2 ngày phân (Xuân - Thu)
Trang 5+ 22/6: TSMT chiếu vuông góc tại CTB, là ngày Hạ chí ở BCB, Đông chí ở BCN
+ 22/12: TSMT chiếu vuông góc tại CTN, là ngày Hạ chí ở BCN, Đông chí ở BCB
- Biển hiện: Trên Trái Đất, hiện tượng Mặt Trời lên thiên đỉnh chỉ lần lượt xảy
ra trên các địa điểm từ CTB (22/6) đến CTN (22/12) và ngược lại Điều đó làm cho ta
có ảo giác Mặt Trời di chuyển Nhưng trong thực tế, không phải Mặt Trời di chuyển
mà là Trái Đất chuyển động tịnh tiến xung quanh Mặt Trời
- Kết quả:
Trang 6+ Trong vùng nội chí tuyến hằng năm có 2 lần Mặt Trời lên thiên đỉnh, vùng ngoại chí tuyến không có hiện tượng này
+ Tại XĐ có 2 ngày Mặt Trời lên thiên đỉnh (21/3 & 23/9)
+ Tại chí tuyến chỉ có 1 lần Mặt Trời lên thiên đỉnh:
• CTB: 22/6
• CTN: 22/12
+ Khoảng cách thời gian giữa 2 lần Mặt Trời lên thiên đỉnh lớn nhất ở XĐ (6 tháng) sau đó giảm dần và chập lại thành 1 ngày tại 2 chí tuyến
b.2 Hiện tượng mùa và sự phân chia lịch
b.2.1 Hiện tượng mùa
- Mùa: là một phần thời gian của năm nhưng có đặc điểm riêng về thời tiết và
khí hậu
- Nguyên nhân sinh ra mùa:
+ Do Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời
+ Trục Trái Đất luôn nghiêng với mặt phẳng Hoàng đạo 1 góc không đổi
66o33’ và không đổi phương trong quá trình chuyển động quanh Mặt Trời
+ Do Trái Đất có dạng hình cầu
=> Trong năm có thời kì BCB ngả về phía Mặt Trời, có thời kì BCN ngả về phía Mặt Trời làm cho sự thu nhận bức xạ và thời gian chiếu sang ở mỗi bán cầu thay đổi trong năm
Trang 7- Biểu hiện (theo vĩ độ, theo thời gian tại BCB, thời gian bắt đầu và kết thúc các mùa ngược lại so với BCN):
+ XĐ: 1 mùa nóng quanh năm
+ Cận XĐ -> 2 chí tuyến: 2 mùa (mùa đông không rõ rệt và mùa hè)
+ 2 chí tuyến -> 2 vòng cực: 4 mùa (xuân, hạ, thu, đông), (NBC có thời gian bắt đầu và kết thúc ngược lại):
• Mùa xuân (21/3 -> 22/6): Mặt Trời chuyển động biểu kiến từ XĐ lên CTB; thời gian chiếu sáng dài dần; gnx tăng dần; lượng nhiệt nhận được dần tăng lên Nhưng do vừa trải qua mùa đông lạnh giá nên thời tiết ấm áp
• Mùa hạ (22/6 -> 23/9): Mặt Trời chuyển động biểu kiến từ CTB về XĐ; gnx lớn; thời gian chiếu sáng dài; lượng nhiệt nhận được lớn cộng thêm lượng nhiệt tích lũy từ mùa xuân nên đây là mùa nóng nhất trong năm
• Mùa thu (23/9 -> 22/12): Mặt Trời chuyển động biểu kiến từ XĐ về CTN; gnx giảm dần; thời gian chiếu sáng ngắn dần; lượng nhiệt tích được ít dần nhưng do Trái Đất vừa trải qua một mùa hạ nóng nên thời tiết mùa này mát mẻ
• Mùa đông (22/12 -> 21/3): Mặt Trời chuyển động biểu kiến từ CTN lên XĐ; gnx nhỏ; thời gian chiếu sáng ngắn; lượng nhiệt nhận được ít nên đây là mùa lạnh nhất trong năm
+ 2 vòng cực -> cực: 1 mùa lạnh quanh năm
* Mùa theo âm dương lịch (Việt Nam và một số nước châu Á sử dụng):
• Thời gian bắt đầu và kết thúc các mùa sớm hơn khoảng 45 ngày
• Mùa xuân: lập xuân (4 - 5/2) -> lập hạ (5 - 6/5)
• Mùa hạ: lập hạ (5 - 6/5) -> lập thu (7 - 8/8)
• Mùa thu: lập thu (7 - 8/8) -> lập đông (7 - 8/11)
• Mùa đông: lập đông (7 - 7/11) -> lập xuân (4 - 5/2)
b.2.2 Lịch
- Năm thiên văn: khoảng thời gian Trái Đất chuyển động hết 1 vòng quanh Mặt Trời
Trang 8- Năm lịch: lấy tròn là 365 hoặc 366 ngày (năm nhuận), mỗi tháng TB từ 30 ->
- Theo vĩ độ (không gian):
+ XĐ: ngày = đêm = 12 giờ
+ Càng xa XĐ về 2 cực: độ dài ngày đêm càng chênh lệch nhiều
• Từ 2 vòng cực -> cực: có hiện tượng ngày, đêm dài 24 giờ đến 6 tháng
• Tại 2 vòng cực có ngày/đêm dài 24 giờ (ngày/đêm địa cực): ngày dài 24 giờ tại vòng cực Bắc vào 22/6, ngày dài 24 giờ tại vòng cực Nam vào 22/12
• Tại 2 cực, độ dài ngày/đêm lên tới 6 tháng ngày/đêm
- Theo mùa:
Trang 9+ 21/3 -> 23/9:
• BBC ngả về phía Mặt Trời nên gnx lớn, thời gian chiếu sáng nhiều, diện tích chiếu sáng lớn hơn diện tích khuất trong bóng tối, đó là mùa xuân và mùa hạ ở BCB, có ngày dài hơn đêm, ngày dài nhất vào 22/6
• NBC ngược lại, đây đang là mùa thu - đông nên đêm dài hơn ngày, đêm dài nhất vào 22/6
+ 23/9 -> 21/3:
• BBC chếch xa Mặt Trời, gnx nhỏ, thời gian chiếu sáng ít, diện tích được chiếu sáng nhỏ hơn diện tích bị khuất trong bóng tối, đây là mùa thu - đông ở BCB nên có đêm dài hơn ngày, đêm dài nhất vào 22/12
• NBC ngược lại, đây là mùa xuân-hạ nên ngày dài hơn đêm, ngày dài nhất vào 22/12
+ Riêng 21/3 & 23/9, Mặt Trời chiếu vuông góc xuống XĐ lúc 12 giờ trưa (Mặt Trời lên thiên đỉnh) nên tất cả mọi nơi trên bề mặt Trái Đất có ngày = đêm = 12 giờ
b.4 Sinh ra các vòng đai nhiệt trên Trái Đất
* Nguyên nhân:
- Trái Đất có dạng hình cầu
- Trái Đất nghiêng 1 góc không đổi 66o33’ khi chuyển động tự quay quanh trục
và chuyển động quanh Mặt Trời
* Biểu hiện:
- Ranh giới của các vòng đai nhiệt thường phân biệt theo các đường đẳng nhiệt
- Trên Trái Đất có 7 vòng đai nhiệt:
+ Vòng đai nóng nằm giữa 2 đường đẳng nhiệt 20oC của 2 bán cầu (khoảng giữa 2 vĩ truyến 30oB và 30oN)
+ 2 vòng đai ôn hoà nằm ở 2 bán cầu giữa 2 đường đẳng nhiệt +20oC và +10oC tháng nóng nhất
+ 2 vòng đai lạnh ở các vĩ độ cận cực của 2 bán cầu và nằm giữa đường đẳng nhiệt +10oC và 0oC của tháng nóng nhất,
Trang 10+ 2 vòng đai băng giá vĩnh cửu bao quanh cực, nhiệt độ trong năm đều dưới
Bài 2: Khi Việt Nam ở múi giờ số 7 là 12h ngày 31/7/2019 thì các địa phương sau
là mấy giờ, ngày nào: Los Angeles, New York
* Los Angeles (múi số 16)
- Chênh lệch múi giờ: 24 – 16 + 7 = 15 (múi)
- Tính giờ: 24 + 12 – 15 = 21h (30/7/2019)
* New York (múi số 19)
- Chênh lệch múi giờ: 24 – 19 + 7 = 12 (múi)
Trang 11Việt Nam có kinh độ là 105 o Đ là 8 giờ (2/8/2019) Tính giờ múi tại các kinh độ sau: 124 o 30’Đ
Giải:
Ta có: Việt Nam ở múi giờ số 7, London ở múi giờ số 0
=> Chênh lệch múi giờ: 7 – 0 = 7 (múi)
Khi máy bay cất cánh tại SB TSN lúc 6h ngày 15/8/2019 thì London đang là:
Trang 12* Các bước:
- Bước 1: Tính múi giờ dựa vào kinh độ
- Bước 2: Tính kinh tuyến đi qua chính giữa của múi đó theo quy ước sau:
Quy tắc: 24h đồng hồ thì MT CĐBK được 3600 kinh tuyến
=> 1h đồng hồ thì MT CĐBK được 150 kinh tuyến
15’ đồng hồ thì MT CĐBK được 1’ kinh tuyến
4’ đồng hồ thì MT CĐBK được 10 kinh tuyến
- Bước 3: Tính khoảng cách giữa kinh tuyến đã cho với kinh tuyến giữa múi sau đó đổi ra
giờ
- Bước 4: Tính giờ múi tại kinh tuyến giữa
- Bước 5: Xác định kinh tuyến đã cho ở phía Đông hay phía Tây so với kinh tuyến giữa múi
+ Kinh tuyến đi qua chính giữa múi đó là : 3 x 150 =450
+ Khoảng cách giữa kinh tuyến 42038’Đ đến kinh tuyến 450 là: 450 -42038’Đ=2022’
+ Vậy khoảng thời gian chênh lệch giữa hai kinh tuyến này là: 2022’ x 4’ = 9’28”
=> Giờ địa phương của kinh tuyến 42038’Đ là: 4h – 0h9’28” = 3h50’32”
Tm: giờ địa phương
∆𝑡 : khoảng cách chênh lệch thời gian giữa kinh độ giữa múi và kinh độ cần xác định
* Chú ý: Giữa múi giờ và giờ địa phương có mối quan hệ là giờ múi là giờ địa phương của kinh tuyến giữa múi đấy
Trang 13- 42 0 38’T
+ Múi giờ: 24 – 42038’/ 15 = 21 =>22h (1/8/2019)
+ Kinh tuyến đi qua chính giữa múi đó là:3600– (21.150) =450T
+ Khoảng cách giữa kinh tuyến 450đến kinh tuyến 42038’T là:450 -42038’ =2022’
+ Vậy khoảng thời gian chênh lệch giữa hai kinh tuyến này là: 2022’ x 4’ = 9’28”
=>Giờ địa phương của kinh tuyến 42038’T là: 22h + 0h9’28” = 22h09’28” (1/8/2019)
- 124 0 30’Đ
+ Múi giờ =124030’/150 = 8 =>9h (2/8/2019)
+ Kinh tuyến đi qua chính giữa múi đó là: 8.150=1200Đ
+ Khoảng cách giữa KT 1200Đ đến KT 124030’Đ là: 124030’ - 1200 =4030’
+ Vậy khoảng thời gian chênh lệch giữa hai kinh tuyến này là: 4030’ x 4’ = 18’
=>Giờ địa phương của kinh tuyến 124030’Đ là: 9h + 0h18’ = 9h18’ (2/8/2019)
4 Tính giờ khi biết giờ múi (hoặc GMT) và kinh độ
λ1: kinh độ ở địa điểm 1
λ2: kinh độ ở địa điểm 2
T1: thời gian ở địa điểm 1
T2: thời gian ở địa điểm 2
Bài 1: Khi tín hiệu báo 12h trưa của Hà Nội (2/8/2019) thì lúc đó Hải Phòng là mấy giờ ngày nào?
Trang 14II Tính góc nhập xạ (góc tới, góc chiếu sáng)
1 Khái niệm: Là góc tạo bởi tia sáng Mặt Trời và tiếp tuyến bề mặt đất ttại địa điểm đó
2 Đặc điểm:
- Góc nhập xạ luôn luôn ≤ 90˚
- Góc nhập xạ luôn thay đổi theo không gian và thời gian:
+ Thời gian:
• Theo mùa: Mùa hè > Mùa đông
• Theo ngày: Xuất hiện khi Mặt Trời mọc, tăng dần và đạt cực đại lúc giữa trưa sau đó, giảm dần và kết thúc lúc Mặt Trời lặn
+ Không gian:
• Nhỏ dần từ Xích Đạo đến hai cực
• Vùng nội chí tuyến có góc nhập xạ lớn hơn vùng ngoại chí tuyến
• Sườn đón nắng có góc nhập xạ lớn hơn sườn khuất nắng
• Cùng một hướng sườn đón nắng, nơi có địa hình dốc có góc nhập xạ lớn hơn nơi có địa hình thoải
3 Ý nghĩa
- Góc nhập xạ cho biết vị trí của Mặt Trời trên bâì trời
- Góc nhập xạ cho biết cường độ bức xạ của Mặt Trời
- Góc nhập xạ càng lớn thì lượng nhiệt nhận được càng cao
Trang 15* 22/6: α = 23˚27’B do Mặt Trời lên thiên đỉnh tại chí tuyến Bắc:
- Tại Bắc Bán Cầu:
+ Chí tuyến Bắc: h0 = 90˚ - φ + α
+ Ngoại chí tuyến: (φ > α): h0 = 90˚ - (φ - α)
+ Nội chí tuyến (φ < α): h0 = 90˚ - (α - φ)
- Tại Nam Bán Cầu: h0 = 90˚ - φ - α
* 22/12: α = 23˚27’N do Mặt Trời lên thiên đỉnh tại chí tuyến Nam
- Tại Nam Bán Cầu
+ Chí tuyến Nam: h˳ = 90˚ - φ + α
+ Ngoại chí tuyến: (φ > α): h˳ = 90˚ - (φ - α)
+ Nội chí tuyến (φ < α): h˳ = 90˚ - (α - φ)
- Tại Bắc Bán Cầu: h˳ = 90˚ - φ - α
* Bài tập: Tính góc nhập xạ tại các địa điểm sau:
3 Xác định tọa độ địa lý khi biết góc nhập xạ
Bài 1: Xác định tọa độ thành phố A (vùng nội chí tuyến) Biết rằng góc nhập xạ nơi này vào 22/6 là 87 0 35’ , giờ của thành phố đó nhanh hơn giờ của kinh tuyến gốc (KTG) là 7h03’
Vĩ tuyến Góc chiếu sáng lúc 12 giờ trưa
Trang 16Giải:
* Tính vĩ độ:
- Biêt h0 = 87035’, nằm trong vùng nội chí tuyến → ᵠ < α
- Ngày 22/6 (ᵠ < α) => h0 = 900 – (α - ᵠ)
87035’ = 900 – (23027’ – α)
=> α = 210 02’ B ( Vì 22/6, h0> 66033’)
* Tính kinh độ:
Do thành phố A nhanh hơn KTG là 7h03’ => TP A thuộc kinh độ Đông nên ta có:
7h03’ x 150 = 105045’ Đ
=> Tọa độ địa lý của TP A là:
Bài 2: Xác định tọa độ địa lý của TP Riođegianero (Brazil), biết góc nhập xạ ngày 22/12 là 83 0 37’ Khi HN (21 0 02’B, 105 0 52’Đ) là 8h15’ ngày 31/8 thì TP đó là 22h ngày 30/8
Giải:
* Tính vĩ độ:
- Có h0 = 83037’ nên TP Rio nằm trong vùng nội chí tuyến và thuộc bán cầu Nam ( do ᵠ >
* Tính kinh độ:
- Thời gian chênh lẹch của Rio và HN là: 24h + 8h15’ – 22h = 10h15’
- Vậy khoảng cách chênh lệch giữa TP Rio và HN là: 10h15 x 150 = 153045’
- Áp dụng công thức ta có: T1 – T2 = λ1 – λ2 Trong đó: λ1: kinh độ ở TP Rio