“五带”的划分
由于地球公转时地轴与轨道面倾斜，而且倾斜方向不变，因而导致太阳直射点徘徊于南纬和北纬23度26分之间。这一方面造成世界各地产生昼夜长短变化，另一方面则产生了气温高低的变化。
我们知道，地球上的热量主要来自太阳辐射。太阳辐射的强度随太阳高度而改变，当太阳高度角达到最大值，也就是太阳对地面的仰角达到90度时，阳光穿过的大气层最薄，能量损失得最少，而且地面被照射的面积也最小，能量集中，地面增温快，气温高。太阳斜射时，情况则与之相反，气温则低。太阳高度是由赤道向两极逐渐变小的，结果就使太阳光热在地球表面的分布也由赤道向两极逐渐减少，这样，就造成地球上的热量按纬度呈带状分布的现象。人们根据根据两条天文线把地球划分为五个地带，即热带、南温带、北温带、南寒带和北寒带。这两条天文线分别是南北纬23度26分和南北纬66度34分。前者是南北回归线，它是太阳回归运动的南北极限，为热带与温带的分界线；后者是南北极圈线，它是极昼极夜的界线，是温带和寒带的分界线。
热带位于南北纬23度26分之间。它地处赤道两侧，占全球总面积的398%。在热带，太阳高度终年很大，在两回归线之间的广大地区一年有两次太阳直射的机会。在赤道上终年昼夜等长，向南、北昼夜长短变化幅度渐增，但最长和最短的白昼时间仅差2小时50分。所以热带的特点是全年高温，变幅很小，只有相对热季和凉季之分或雨季、干季之分。
温带位于南北纬23度26分和南北纬66度34分之间。在北半球的是北温带，在南半球的是南温带，面积总共约占地球面积的502%。在温带，太阳高度因季节不同而发生很大的变化。夏季太阳高度较大，气温较高；冬季太阳高度较小，气温较低。温带地区夏季昼长夜短，冬季昼短夜长。昼夜长短的变化愈向高纬度地区愈显著，但没有极昼和极夜现象。
寒带位于南北纬66度34分至90度之间，泛指南、北极圈以内的两个地带。在北半球称为北寒带，在南半球称为南寒带。南、北寒带占地球面积的10%左右。那里有极昼和极夜现象，这种现象出现的时间随着纬度的增大而增加。正午太阳高度终年很低，最大也不超过23度27分。因此，阳光显得柔弱无力，形成终年寒冷的气候，所以称为寒带。
在地球表面上，热带、温带、寒带的空间分布，表明了热量的不均匀分布状况。热带是地球表面最大的热源，两极是最大的冷源，所以赤道与两极地区之间的热量传输与交换对全球性的大气环流、洋流的形成与分布具有决定意义，广大的温带地区正是冷暖气流接触和热量交换的地带，在那里形成四季分明多变的天气特征。
知识链接
在世界地理中，热带、南温带、北温带、南寒带和北寒带的划分没有考虑影响气温的海陆、地形、洋流以及气压带和风带等因素。在中国地理中，我国根据多年的气象观测记录，将温度带分为热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带和青藏高原区共五带一区。
地球“保护伞”
从月球上遥望地球，首先映入眼帘的是地球周围一层厚厚的白色“面纱”——大气。人类就生活在大气的“海洋”中。
大气中的氮占大气总体积的78%，它是植物生长不可缺少的肥料来源。据估计，地球上的植物每年要吸收2500万吨氮。大气中的氧气占21%，它是人类和绝大部分生物呼吸的要素。另外，大气中还含有一定比例的氩、二氧化碳等。大气层的空气密度随高度而减小，空气越高越稀薄。据科学家估算，大气质量约6000万亿吨，差不多占地球总质量的百万分之一。
整个大气层随高度不同表现出不同的特点，分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。
对流层在大气层的最低层，紧靠地球表面，其厚度大约为10～20公里。对流层的大气受地球影响较大，云、雾、雨等现象都发生在这一层内，水蒸汽也几乎都在这一层内存在。这一层的气温随高度的增加而降低，大约每升高1000米，温度下降5℃～6℃。动植物的生存，人类的绝大部分活动，也在这一层内。因为这一层的空气对流很明显，故称对流层。对流层以上是平流层，大约距地球表面20～50公里。平流层的空气比较稳定，大气是平稳流动的，故称为平流层。在平流层内水蒸汽和尘埃很少，并且在30公里以下是同温层，其温度在零下55℃左右。平流层以上是中间层，大约距地球表面50～85公里，这里的空气已经很稀薄。中间层以上是暖层，大约距地球表面100～800公里。暖层最突出的特征是当太阳光照射时，太阳光中的紫外线被该层中的氧原子大量吸收，因此温度升高，故称暖层。散逸层在暖层之上，为带电粒子所组成。散逸层上面就是星际空间了。
地球大气是地球上一切生命赖以生存和进化的基础环境条件，也是人类和地球生物的“保护伞”。第一，大气是地球上有生命物质的源泉。生物通过光合作用，进行氧和二氧化碳的物质循环，并维持着生物的生命活动，所以没有大气就没有生物，没有生物，也就没有今日的世界。地球表面的水，通过蒸发进入大气，水汽在大气中凝结，以降水的形式降落地表。这个水的循环过程往复不止，所以地球上始终有水存在。如果没有大气，地球上的水就会蒸发掉，变成一个像月球那样的干燥星球。没有水分，自然界就没有生机。第二，大气能使地面上保持适宜的温度。白天，太阳照射的时候，它使阳光带来的热量均匀分散开，地面的温度也就均匀而缓慢地上升。夜晚背对太阳的时候，地面把白天吸收的热量向空中散发出去，大气又使这种散发过程缓慢地进行，地面上的温度就不会降得太低。大气的这种作用，使地面上的温度总是保持在一个适宜于人类生活的范围内。第三，大气又像一副坚韧的盔甲，使地面避免受到那些天上射来的“炮弹”的轰击。太阳系里除了有行星、卫星、彗星之外，还有数不清的大大小小的石块，这些石块都和地球一样围绕太阳转。有的石块被地球的引力吸过来，它们的速度很大，有的是每秒钟十几公里，有的甚至达到每秒钟七八十公里。如果就这样撞于地表，后果将不堪设想。地球周围这层大气，使那些闯进来的石块受到强烈的摩擦，越来越热，最后就燃烧起来了。在夜晚，我们常常可以看到天空中一闪而过的流星，那就是正在燃烧的石块。大多数石块在落到地面以前就已经烧光了，变成了气体和尘埃。
知识链接
地球大气本身是无色的，那天空为什么经常是蔚蓝色的呢？这是因为阳光进入大气时，波长较长的色光（如红光）透射力大，能透过大气射向地面；而波长短的紫、蓝、青色光，碰到大气分子、冰晶、水滴等时，就很容易发生散射现象。被散射了的紫、蓝、青色光布满天空，就使天空呈现一片蔚蓝了。
地球自转产生的自然现象
地球上的天气并不完全受太阳条件所支配，还受到地球自身特点的影响。一方面，地球除了绕太阳公转外，还以大约每小时1690公里的速度绕地轴作自西向东的自转。这种自转，决定了地球上的风和洋流的方向，对天气的形成产生重要影响。在我们生活的地球上，由于地球自转而产生的自然现象很多。
由于地球是一个不发光也不透明的球体，所以在同一时间里，太阳只能照亮地球表面的一半。向着太阳的半球，是白天；背着太阳的半球，是黑夜。时差正是由于昼夜不断交替而产生的。1522年9月，当麦哲伦船队剩下的18个幸存者把一艘千疮百孔的破船驶向塞维利亚港时，整个西班牙乃至全世界都为之欢呼起来，因为这3年零两天的航行以247个生命、4条大船的代价，可雄辩地证明了地球确实是个球体。但在西班牙国王为勇士们举行的庆功宴会上，却发生了一场关于日期的争论。船员们说当天是9月6日，星期六，但当地居民却都说是9月7日，星期日！船员们拿出逐日记载的航海日历作证，但当地居民们却认为他们在漫长的岁月中出了差错，双方为此争得面红耳赤，谁也无法说服对方。
现在我们能够解释这个现象了，往东每跨越经度15度，就应该早一个小时，往西跨越经度15度，就应该晚一个小时。往东去的人与往西去的人相见，就正好跨越了地球一周360度，时间就相差了24小时。也就是说往东边去的人时间就会比往西边去的人的时间早24小时，也就是一天。
大自然中还有许多怪现象，也都是地球自转造成的。在北半球，北风会逐渐变成东北风，东风逐渐变成东南风；而在南半球，北风渐渐变成西北风，东风变成东北风。从北极向赤道某点发射火箭，所需的时间假定是1小时，那么，当火箭到达赤道时，准会落在预定目标以西约1670公里处，原预定目标竟向东转了15度，这些“怪事”都与地球自转有关。
地球自西向东自转，而地球上的物体倾向于保持原来的运动状态，物体的运动就会产生偏向，结果就出现了风转向、火箭没有击中目标的怪事。此外，由于地球不停地自转，产生了一种惯性离心力作用，使地面上的重力加速度因纬度高低不同而不同，赤道处的重量加速度最小，两极处最大。同一物体在不同纬度上的重量也不同，在两极重1公斤的东西，到了赤道就会少53克。
极昼和极夜是极圈内特有的自然现象，它也是由地球自转造成的结果。地球自转时地轴与垂线成一个约235度的倾斜角，因而地球在围绕着太阳公转的轨道上，有6个月的时间，南极和北极的其中一个极总是朝向太阳，另一个极总是背向太阳；如果南极朝向太阳，太阳光照射强烈，所以南极点在半年之内全是白天，没有黑夜；这时，北极则见不到太阳，北极点在半年之内全是黑夜，没有白天。到了下一个半年，则正好相反，北极朝向太阳，北极点全是白天；而南极这时则见不到太阳，南极点全是黑夜。
知识链接
受潮汐的影响，地球自转正在减慢，一个世纪使一昼夜变长00015秒。地球自转速度快点或慢点对人类的生活以及生态系统无关紧要，但它可能会引起一系列地球动力学方面的效应，加剧地震或火山活动。我国天文工作者和地震工作者早就注意到，我国华北地区的几次大地震，几乎都发生在地球自转减慢的时期。
四季的形成
四季变化，是地球的一大自然现象。你知道吗？春夏秋冬的形成是地球绕太阳公转的结果。
地球绕太阳转叫公转，转一周为一年。因为地轴是倾斜的，所以地球在公转过程中，随着地球在公转轨道上的位置不同，太阳直射在地球上的位置也不同。每年夏至（6月22日前后），太阳直射北纬23度26分，这是太阳直射的最北界线，叫做北回归线；夏至以后，太阳直射的位置逐渐向南移动，到了秋分（9月23日左右），太阳直射赤道。秋分以后，太阳直射的位置再向南移动，到了冬至（12月22日前后），太阳直射在南纬23度26分上，这是太阳直射的最南界线，叫做南回归线。冬至以后，太阳直射的位置返回来向北移动，到了春分（3月21日左右），太阳又直射赤道；春分以后，太阳直射的位置进一步向北移动，到了夏至，太阳又直射在北纬23度26分。
而在赤道附近，太阳几乎都是直射的，特别中午时分，太阳总是在天顶附近，因此，气候终年炎热；在南北两极地区，又因为太阳斜射的程度很大，地面接受太阳的热量很少，冬至前后的北极地区和夏至前后的南极地区甚至终日不见阳光，所以终年寒冷。又因为太阳直射在地球上的位置是在南、北回归线之间来回摆动的，当太阳直射位置偏在北半球一边，即从春分到秋分时，北半球接受的热量逐渐增加，气温升高；到了夏至以后，气温更高，这就是北半球的夏季。相反，在这一段时间里，南半球接受的热量却逐渐减少，气温降低，所以这时是南半球的冬季。同样道理，从秋分到春分，北半球从秋季逐渐进入冬季，而南半球则从春季逐渐进入夏季。
正是因为太阳直射在地球上的位置有周期的变化，所以南、北半球接受太阳热量的多少也产生了有周期变化，于是就形成了春、夏、秋、冬四季的循环。
从天文含义看四季，夏季就是一年内白昼最长、太阳最高的季节；冬季就是一年内白昼最短、太阳最低的季节；春秋二季就是冬夏两季的过渡季节。我国传统上以立春（2月4日或5日）、立夏（5月5日或6日）、立秋（8月7日或8日）、立冬（11月7日或8日）为起点来划分四季。但是，各地实际气候的递变与此并不一定符合。我国大部分地方立春时，在气候上正处于隆冬；立秋时，在气候上还处于炎夏。为了使季节与气候相结合，气候统计工作一般把3、4、5三个月划为春季；6、7、8三个月划为夏季；9、10、11三个月划为秋季；12、1、2三个月划为冬季。
有趣的是，地球上最宜人的时候并不在春分和秋分，最炎热和最寒冷的天气也不出现在夏至和冬至。这是因为太阳辐射加热地面、海洋和大气均需要时间，大气的冷却同样需要时间，这与地面附近气温的昼夜变化类似。一年时间内入射短波辐射能量，在夏至时最大，在冬至时最小；射出长波辐射能量在夏至后一个月达最大，冬至后一个月达最小。所以气温也在夏至和冬至后一个月达到最高和最低。同样，一年内入射辐射能量在春分和秋分时达到全年的平均值。射出辐射在春分和秋分后一个月达到全年的平均值，所以春分和秋分后一个月，那时的气温是全年中最宜人的。在海上，一年中最高气温和最低气温不是出现在夏至和冬至后一个月，而是出现在夏至和冬至后两个月，即海洋上的气温以8月为最高，2月为最低。
知识链接
地球的自转使我们有了白天和黑夜，光明与黑暗；地球绕太阳转一圈使我们有了春、夏、秋、冬四季之分。实际上，地球上所有生物的节律都与地球的这种运动节律相联系，包括人类在内，各种生物都是依照地球的运动来安排生物钟的。
认识极光
在地球的南北两极，高阔的天幕上，竞相辉映着五彩缤纷的光弧。有的像探照灯的光芒在空中晃动，有的像彩带在空中飞舞，有的像帷幕随风飘拂，有的像成串的珍珠闪闪发光……光弧的颜色或红或绿，或蓝或紫，时明时暗，构成一幅瑰丽的景观，这就是极光。
