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根据地方时,计算经度、时区

已知地方时,求经度、时区,计算方法为:

①判断东、西方向。根据两地的地方时,地方时数值较大的地区,位于东面;较小的位于西面;

②计算经度。采用“东加西减”的计算方法,即计算东边地区的经度用加法,计算西边的则用减法。时间每间隔1小时,经度间隔15°(每间隔4分钟,经度间隔1°)。

③计算时区。采用“东加西减”的计算方法,时间每间隔1小时,间隔1个时区。也可以先计算经度,然后经度÷15,四舍五入,求所在的时区。

图1世界24个时区的分布

地理学习中地方时和区时是最让学生头疼、最难掌握的一个知识点。怎么算都算不对地方时和区时?下面就是学习啦小编给大家整理的下面就是学习啦小编给大家整理的地方时和区时的计算方法,希望对你有用!

地方时的计算方法

1.一个原理:东边的时刻早。因为地球是自西向东自转的,所以东边先看到日出。东时区区时早于西时区区时;东西时区内越往东区时越早。

2.二种线:特殊的时间经线和两个日期界线。

特殊的时间经线:

(1)6时经线:晨线与赤道交点所在的经线的地方时。

(2)18时经线:昏线与赤道交点所在的经线的地方时。

(3)12时经线:平分昼半球的经线的地方时。

(4)24时经线:平分夜半球的经线的地方时。

两个日期界线:

(1)°经线:固定性;日期为向东减一天,向西加一天。

(2)0时经线:不确定性。

3.计算区时和时区计算的三个步骤。

(1)计算当地时区:将已知经度数除以15,若余数小于7.5,则除得的商就是该经度所在的时区数:若余数大于7.5,则该地所在的时区数为商+1。东经为东时区,西经为西时区。

(2)计算时区差:同为东时区或同为西时区,时区数相减,一个在东时区一个在西时区,则时区数相加。例如东八区与东二区相差6个时区,东八区与西五区则相差13个时区。

(3)计算区时:利用所得的时区差,向东加向西则减。例如当东二区为6时,东九区区时为6+7=13时;西三区区时为6-5=1时;西7区区时为6-13=-7,24-7=17时(日期减去一天)。碰到跨年月时,要注意大月、小月、平年、闰年,才能准确作答。

区时的计算方法

公式法

公式法是区时计算的“万能钥匙”,时时管用。利用公式法进行区时计算的步骤大致是:

第一步是求时区:即已知某地的经度求该地的时区。其换算公式是:(某地经度+7.5°)÷15=该地所在的时区(结果取整数,舍去余数)。所求地为东经度则求出的是东时区;所求地为西经度则求出的为西时区。如求°E所在的时区,用公式法求解如下:(°+7.5°)÷15=9.2,取整数9,舍去余数2,该地所在的时区为东九区。

第二步是求区时差:区时差的求法有两种情况。

A.两地都在东时区或西时区,则:区时差=(大时区数-小时区数)×1小时

B.两地中一地在东时区,一地在西时区,则:

区时差=(东时区数+西时区数)×1小时(不过日界线)

或区时差=[(12-东时区数)+(12-西时区数×1小时(过日界线);

第三步是求区时:区时的计算可以分两种情况:过日界线或不经过日界线。

不过日界线:

A.所求地区时=已知地区时+区时差(所求时区在已知时区以东);

B.所求地区时=已知地区时-区时差(所求时区在已知时区以西);

过日界线:A.所求地区时=已知地区时+区时差-1天(所求时区在已知时区以东);

B.所求地区时=已知地区时-区时差+1天(所求时区在已知时区以西)。

第四步是如果有飞行时间(即路程时间),则要加上路程时间。

由此可见,利用公式计算,不必绘制时区图,但学生要理解并掌握公式的使用情况。即根据题干的信息,确定应该用哪一个公式。

当然我们还可以用一个更为简便的公式。这个公式不用管两地在哪一个时区。只需要先假设东一区、东二区……东十二区分别用代号+1、+2、……+12表示;西一区、西二区……西十二区分别用代号-1、-2、……-12表示,中时区用“0”表示。就可以根据题意求区时,其公式是:

所求区时=已知区时+(未知时区代号-已知时区代号)×1小时+路程时间

利用此公式计算时,需要对所求结果进行判断,因为结果可能出现负数。如果出现负数,就要再用24小时换算。

直线法

所谓直线法,也可叫数数法,就是先画一条直线,在这条直线上划分出24等份,标注出24个时区。在图中标注出已知地点所在的时区和未知地点所在的时区。根据每向东跨越一个时区,时间增加一小时;每向西跨越一个时区,时间减少一小时,一个一个地往前数。

如已知北京(东八区)为上午10时,求东二区的区时。就可以从北京所在的东八区开始向西数时间10、9、8、7、6、5、4,一直数到东二区,正好是4时,那么东二区的区时就是上午4时。这种通过数数的方法最好避开日界线。即将中时区放在中间,而把东西十二区分开。如果计算中确实要经过日界线,在直线上可以把东西十二区直接标成十二区,以免把东十二区和西十二区数成两个时区而出现错误。对于参加等级考的学生来说,这种方法虽然显得有些笨拙,但结果非常可靠。

所以这种笨方法可以为学生挣得3~4分,甚至更多。但是这种方法有时也许会很烦而且不管用,特别是涉及到地方时计算时。

一招搞定地理地方时和区时问题

1、经线和中央经线

因经度而不同的时刻,统称为地方时。经度上的微小差别,都造成相应的地方时之差,因此使用起来很不方便。为此国际上采取了全世界统一的时区划分和区时计时的办法:全球共划分成24个时区,各时区都以中央经线的地方时为本区的区时。因此,要弄懂地方时和区时,首先得弄懂经线和中央经线的关系和转化。

中央经线的度数是15°的整数倍,而该时区就是以这个整数来命名的,如60°E是东4区的中央经线,0°是零时区的中央经线;而那些不是15°整数倍的经线,到底位于哪个时区,就得由其经度除以15的余数来决定:大于7.5就进,小于7.5则舍。如99°W,除以15得6余9,表示99°W位于西7区;°E除以15得11余7,表示°E位于东11区。同样道理,北京的地方时是指其所在经度°E的时刻,北京时间是指其所在时区东8区的区时,即中央经线°E的地方时。

2、0点和12点线

0点和12点分别是夜半球和昼半球中间这条经线的地方时,因此有关昼夜长短的题型中,要巧妙地用好这两个时间及所在经线。

如某地某天昼长为14小时,则意味着以正午12点为界,上下午各为7小时,就可推知该地该天是5点钟日出,19点钟日落。同样道理,假如已知日出或日落时间,利用12点和0点分别是昼夜时间的中间性,可推知该地的昼夜长短情况。如已知3点日出,则可推知21点时日落,昼长为18小时,夜长为6小时等。

3、晨线和昏线

大家知道,昼半球和夜半球的分界线(圈),叫做晨昏线(圈),其中日出线是晨线,日落线是昏线。在许多题目中,都有晨昏线的出现,但里面暗藏着一个条件,很多学生往往容易忽略。这就是赤道上是终年昼夜平分的地方,即终年是6点钟日出,18点钟日落。利用赤道上晨线和昏线的这个特点,就可计算出所要求的地方时和区时,以及昼夜长短等问题。

4、日期的界限

日期的界线有两条:一条是时间界线,即0点,它是随着地球自转而自东向西移动的日期分界线,是前一天结束和新一天开始的经线;另一条是空间界线,即日界线,是人为统一规定的基本上沿°经线为永久固定的日期变更线,它的西侧(东12区)总比东测(西12区)的日期早一天。这两条线绝大多数时候把地球分成两个区域,也就是使地球上存在着两个日期。除非这两条日期界线重合,即当日界线上刚好为0点时,则全球刚好同一日期。

例题

6月22日,我国某地在北京时间13:00左右,太阳高度角达到最大值(约83°)。据此回答10~11题。

10、该地所在的时区是()

A.东七区

B.东八区

C.东九区

D.东十区

11、该地最可能是()

A.北京

B.沈阳

C.成都

D.海口

答案:A、C

精讲精析:

(1)计算该地的时区。①在一天之中,地方时为12:00时,该地的太阳高度角最大;②由题干可知,北京时间13:00时,该地的太阳高度角最大;③因此,该地的地方时12:00,即为北京时间13:00;④该地的地方时比北京时间小,因此位于北京的西边,用减法(东加西减);⑤两地每间隔一个小时,间隔一个时区。该地和北京时间间隔1个小时(时间差),因此间隔1个时区(时区差);⑥根据“东加西减”的原则,北京位于东八区,该地位于北京西侧1个时区,因此该地位于东七区,选项A正确。

(2)推断该地的经纬度范围。①该地位于东七区,因此中央经线为°E,即经度范围为°E±7.5°;②该地的正午太阳高度角为83°,此时为夏至前后,太阳直射北回归线附近(23°26′N),根据公式:正午太阳高度角=90°-

当地纬度-太阳直射点纬度

,即83°=90°-

当地纬度-23°26′N

,因此求得当地纬度为30°26′N或16°26′N;③在四个选项中,北京和沈阳的纬度大于30°N,排除A和B。海口的纬度为20°N,也不符合,排除D;④成都的纬度为31°N,经度为°E(位于E°±7.5°以内),符合条件,因此选项C正确。

总结

正午太阳高度角

本节例题的难度适中,解题思路为:①根据太阳高度角最大时的地方时、北京时间,判断该地位于北京的东侧/西侧,并根据该地地方时与北京时间的“时间差”,计算“时区差”,进而根据“东加西减”的规律,计算该地的时区(东七区);②根据时区,计算该地的经度范围(°E±7.5°)。谭老师地理工作室综合整理根据正午太阳高度角,结合太阳直射点的纬度(夏至前后,太阳直射23°26′N左右),计算出该地的纬度,最终判断符合条件的城市(成都)。

正午太阳高度角,指的是正午的太阳光线与地平面的夹角,计算公式为:

α=90°-

β-γ

其中α为正午太阳高度角,β为观察者所处的纬度,γ为太阳直射点的纬度。

注意:

β-γ

表示的是观察者与太阳直射点的“纬度差”,当位于不同半球时,用加法。例如

10°N-23°S

=10°+23°=33°。

图2正午太阳高度角

[考点趋势剖析]

3年考情统计

题型示例

考点分析

命题趋势

3年11考,分值38分

天津,10、11,8分

浙江,11,4分

重庆,12,4分

海南,12、13,6分

新课标Ⅰ,3,4分

上海,14、15,4分

福建,11、12,8分

年~年全国新课标没有考查正午太阳高度变化这个考点,但之后开始涉及考点的内容,其他自主命题试卷考查该考点频率很大,正午太阳高度的变化属于高频考点,对该考点的考查形式多以选择题的形式呈现,只有个别试卷如上海地理卷出现填空题的形式;该考点的难度系数加大,一般难度系数在0.5左右

根据对近5年来对这个考点考查的统计,常以热点事件或生活中常见的现象为切入点,综合考查正午太阳高度的应用

[考点分层透析]

(·天津文综,10、11,8分)年某日出现了日食现象。在四幅日照图中,深色阴影为夜半球,浅色阴影为当时可观测到日食的地区范围。读下图,回答⑴~⑵题。

⑴发生日食的这天,在图中所示四地中,正午太阳高度角最大的是

A.甲B.乙C.丙D.丁

⑵在图中所示四地中,观测者正朝西南方向观测日食的是

A.甲B.乙C.丙D.丁

第⑴题,从昼夜半球分析,此时全球昼夜平分,太阳直射赤道,而甲地距赤道的纬度差最小,所以正午太阳高度最大。第⑵题,图中甲、乙两地属于上午时间,太阳位于其东南方;丙地接近中午12时,太阳位于正南方;而丁地属于下午时间,太阳位于西南方。

⑴A⑵D

一、正午太阳高度的分布规律

1.正午太阳高度的空间分布规律

同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。纬度分布规律(如下图所示):

2.太阳高度时间分布规律

⑴太阳高度的日变化规律

①极点上,极昼时期,太阳高度全天都不变(如下图),始终等于直射点纬度,其值的年变化幅度解于0°~23°26′。

②非极点地区,太阳高度在一天内是有变化的,一天之内有一个最大值,即正午太阳高度。

⑵正午太阳高度的季节变化规律

地区

正午太阳高度的季节变化规律

赤道地区

一年有两次最大值(春分、秋分)、两次最小值(夏至、冬至)

回归线之间(除赤道外)

一年两次最大值(太阳直射时最大),一次最小值(北半球出现在12月22日前后,南半球出现在6月22日前后)

北回归线及其以北地区

一年有一次最大值(在6月22日前后太),一次最小值(在12月22日前后)

南回归线及其以南地区

一年有一次最大值(在12月22日前后),一次最小值(在6月22日前后太)

具体如下图所示:

⑶正午太阳高度的年变化规律

热带范围内,正午太阳高度的年变化值由赤道向南北逐渐增大,从23°26′增大到46°52′。温带范围内,正午太阳高度的年变化值均为46°52′。寒带范围内,正午太阳高度的年变化值由极圈到极点逐渐减少,从46°52′减小到23°26′。如下图所示:

(·浙江文综,11)下图为某地地方时12时的太阳周年位置轨迹示意图。若甲、乙两个位置的太阳高度之和为90°,则乙位置太阳高度为

A.47°B.43°C.23.5°D.21.5°

结合正午太阳高度角的计算公式,H=90°-当地纬度与直射点纬度差,可以计算最大正午太阳高度与最小正午太阳高度之和,即H大+H小=°-2*当地地理纬度,计算可知当地地理纬度为45°,计算可知最小正午太阳高度为21.5°。

D

二、正午太阳高度的计算

公式:正午太阳高度=90°-纬度差。

当所求地点与太阳直射点在同一半球时,该纬度差即为所求点与直射点纬度差的绝对值;不在同一半球时,该纬度差为二者纬度数之和。

(福建文综,11~12,8分)福建某中学研究性学习小组,设计了可调节窗户遮阳板,实现教室良好的遮阳与采光。下图示意遮阳板设计原理,据此回答⑴~⑵题。

⑴遮阳板收起,室内正午太阳光照面积达一年最大值时

A.全球昼夜平分B.北半球为夏季

C.太阳直射20°SD.南极圈以南地区极昼

⑵济南某中学生借鉴这一设计,若两地窗户大小形状相同,则应做的调整是

①安装高度不变,加长遮阳板 ②安装高度不变,缩短遮阳板 ③遮阳板长度不变,降低安装高度 ④遮阳板长度不变,升高安装高度

A.①③B.①④C.②③D.②④

第⑴题,位于北半球的福建夏季应将遮阳板放下,避免因强光照射导致室内温度太高,冬季收起遮阳板,让尽可能多的光线进入教室,以改善教室热量和采光条件。因此室内正午太阳光照面积达一年最大值时,是正午太阳高度最小的北半球冬至日,此时南极圈以南地区为极昼。第⑵题,济南纬度比福建高,冬、夏至日时正午太阳高度均比福建小,因此为了达到和福建一样的效果,济南可以通过降低遮阳板安装高度或加长遮阳板来实现。如下图:(以夏至日放下遮阳板为例)

⑴D ⑵A

三、正午太阳高度的应用

⑴确定地方时及一天内日影长短

当某地正午太阳高度达到一天中最大值时,此时日影最短,当地地方时为12点。

⑵确定房屋朝向

为了冬季获得更充足的太阳光照,房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。在北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房屋朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。

⑶判断日影长短及方向

正午太阳高度越大,日影越短,反之越长,且日影方向总是背向太阳。

⑷确定当地的地理纬度

纬度差多少度,正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度,可判断该地区纬度大小。

⑸计算楼间距

为了使楼房底层获得充足的太阳光照,一般来说,纬度较低的地区,楼距较小,纬度较高的地区,楼距较大。以我国为例,见右图,南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度为H,则最小楼间距L为:L=hcotH。

(6)计算热水器安装角度

太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化而调整角度,应满足α+H=90°(α为集热板与地面之间的夹角,H为当天正午太阳高度)。如上图乙所示,α等于当地纬度和直射点纬度之差。

[考点规律揭秘]

日影朝向及长短变化规律

1.日影朝向、长短与太阳位置的关系

①太阳在天空的方向与日影朝向相反。如太阳在西北天空,则日影朝向东南。

②太阳高度角越大,日影越短。一天中中午时日影最短。

2.正午日影朝向及长短变化

①正午日影朝向取决于太阳直射点的位置。太阳直射点以北地区,日影向北;太阳直射点以南地区,日影向南。

②正午日影长度由太阳直射点向南北两侧递增。

③太阳直射点处,日影与物体本身重合。

3.日出、日落时日影朝向

①北半球春秋二分日,全球各地日出正东,日落正西。此时日出时日影朝西,日落时日影朝东。

②北半球夏半年,全球各地(极昼区域除外)日出东北,日落西北。日出时日影朝向西南,日落时日影朝向东南。

③北半球冬半年,全球各地(极昼区域除外)日出东南,日落西南,日出时日影朝向西北,日落时日影朝向东北。

④从冬至日至夏至日,随着太阳直射点北移,太阳升起和落下方向逐渐北移,日影朝向越偏南;从夏至日至冬至日,太阳直射点南移,太阳的升落方向也逐渐南移,日影朝向越偏北。

(·重庆,12,4分)下图是马尔代夫部分区域示意图。中国一架满载饮水用的飞机紧急从广州飞往马累,若北京时间12:00出发,经4小时到达马累,机长身高为1.8m,到达时其在机场地面的身高影长接近于(tan55°≈1.43,tan65°≈2.14)

A.0.6mB.1.2mC.1.8mD.2.4m

北京时间是12:00,马尔代夫的时间应该是9:00左右,4小时后飞机到达马尔代夫对应的时间应该是13:00左右。12月4日距12月22日还有18天,按太阳直射点每天移动15°计算,这时的太阳直射点应该是在南纬19度左右,由此可以估算出马累的正午太阳高度为65°左右,由此可以计算出机长的影长在正午时刻应该是在1.25米左右。

B

[3年高考真题]

1.(·江苏地理,4,2分)北京时间年2月19日零点钟声敲响时,某工程师在南极长城站参与了中央电视台春节联欢晚会



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