地方時、正午太陽高度的計算

1.區(qū)時和地方時的計算

　　由于地球自轉(zhuǎn)方向為自西向東，從而使得東邊的地點總比西邊的地點先看到日出，時間上要比西邊的地區(qū)時間要早，故東早西晚是計算區(qū)時和地方時的關(guān)鍵思想，計算原理公式是：東加西減。其計算方法如下：

　　第一，要了解區(qū)時和地方時的差值比。區(qū)時——兩地每相差一個時區(qū)，區(qū)時相差1小時；地方時——兩地經(jīng)度每相差1度，地方時相差4分鐘。

　　第二，從兩地的時區(qū)差和經(jīng)度差，求出兩地的時間差。同時區(qū)(同經(jīng)區(qū))的，則兩地的時區(qū)差或經(jīng)度差，即為兩地的時間差；若兩地分別為不同的時區(qū)或經(jīng)區(qū)，則兩地的時區(qū)和經(jīng)度之間和即為兩地的時間差。

　　第三，根據(jù)東早西晚的規(guī)律，采用“東 西-”的公式，求出某地的時間。相差多少時間就要加上或減去多少時間。

　　如果已知A地的時間，求B地時間。

　　B地的時間=A地時間±4分鐘×經(jīng)度差

　　(如果B地在A地的東面用“ ”，如果B地在A地的西面用“-”)。如：A地為10時26分，B地與A地相差40度，在A地的西側(cè)，求B地的時間。計算過程如下：

　　B地時間=10時26分-4分鐘×40°=10時26分-160分鐘=7時46分

　　那么，如何計算B地的區(qū)時呢?首先我們要計算出A、B兩地的時區(qū)差，然后依照下面的公式求出B地的區(qū)時。

　　B地的區(qū)時=A地區(qū)時±兩地的時區(qū)差(如果B地在A地的東西用“ ”，如果B地在A地的西面用“-”)。

　　假設(shè)上題中A地10時26分為東三區(qū)的區(qū)時，則B地的區(qū)時是多少?

　　由于B地在A地西側(cè)，相差40°，可推知，B地的經(jīng)度應(yīng)為5°E，屬于中時區(qū)，則A、B兩地的時區(qū)差為3。計算如下：

　　B地的區(qū)時=10時26分-3＝7時26分

　　要注意的是，如果計算結(jié)果小于24時，那么日期不變、時間不變：如果大于24時，那么日期加上一天，時間減去24小時；如果是負數(shù)，那么日期減去一天，時間加上24小時。

2.日期的變更計算

　　首先要明確東、西十二區(qū)的相對位置：東十二區(qū)在日界線的西側(cè)，西十二區(qū)在日界線的東側(cè)。由于東十二區(qū)的時間要比西十二區(qū)早24小時，即一天，所以當(dāng)由東十二區(qū)向東越過日界線進入西十二區(qū)，日期要減去1天；反之，由西十二區(qū)向西越過日界線進入東十二區(qū)，日期則要加上1天。

　　3.與地球示意圖的結(jié)合計算

　　這種考法是在現(xiàn)在地理學(xué)考試中一種最常見的。把地球運動的相關(guān)知識和時區(qū)、日界線的相關(guān)內(nèi)容結(jié)合在一起綜合考查，更能體現(xiàn)出現(xiàn)代教育對學(xué)生邏輯思維能力、靈活運用知識能力培養(yǎng)的要求。

　　【例1】某一輪船在太平洋上每日向西跨越經(jīng)度12°，該船上人們經(jīng)歷一個晝夜的時間大約是(    )

　　A?13.3小時       B?23.3小時

　　C?24小時          D?24.8小時

　　【解題思路】地球每日自西向東自轉(zhuǎn)，即太陽每小時自東向西移動15°，而輪船也是自東向西航行，這樣輪船白天好像追趕西移的太陽，晚上又好像是在躲避東升的太陽，每日西進12°，即每小時西進0?5°，因此，對船上的人來說，太陽每小時向西移動不是15°，而是14?5°，因此一個晝夜的時間約為(360÷14.5°)24.8小時。

　　【答案】D

　　【解題回顧】輪船行進的方向與太陽一致，即相向而行，就如同甲騎摩托車與乙步行在環(huán)行跑道上運動，若兩人同時在同一起跑線上出發(fā)，相向而行，甲第二次遇到乙時，甲走的路程是一圈 乙走的路程。這里甲代表太陽，乙代表輪船，環(huán)行跑道代表地球上的緯線圈。太陽沿著緯線圈轉(zhuǎn)一周需24小時，再加上乙 (輪船)所走的路程(向西12°)，太陽需再走0?8小時(12°×4分鐘=0?8時)才能追到船，輪船上的人才能再次看到太陽(如象甲追上乙一樣道理)。

　　如圖示

　　

　　【遷移·變式】若該輪船在太平洋上每日向東跨越經(jīng)度12°，該船上人們經(jīng)歷一個晝夜的時間又是多少?請同學(xué)討論。

【例2】近年來，我國房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，越來越多的居民喬遷新居，居住條件和環(huán)境顯著改善。請讀圖，運用以下公式及相關(guān)知識回答下列各題：

　　

　?、倌车卣缣柛叨鹊拇笮。篐=90°-｜φ-δ｜，式中H為正午太陽高度；φ為當(dāng)?shù)鼐暥?，取正值；δ為太陽直射點的緯度，當(dāng)?shù)叵陌肽耆≌?，冬半年取負值?

　?、趖an35°≈0.7tan45°=1tan60°≈1.732

　　(1)房地產(chǎn)開發(fā)商在某城市(北緯30度)建造了兩幢商品住宅樓(見上圖)，某房居民買到了北樓一層的一套房子，于春節(jié)前住進后發(fā)現(xiàn)正午前后，太陽光線被南樓擋住。請問該房子一年中正午太陽光線被南樓擋住的時間大約是(    )

　　A?1個月    B?3個月

　　C?6個月    D?9個月

　　(2)為避免這種糾紛，房地產(chǎn)開發(fā)商在建樓時，應(yīng)該使北樓所有朝南房屋在正午時終年都能被太陽照射。那么在兩樓間距不變的情況下，南樓的高度最高約為(    )

　　A?20米     B?30米    C?40米    D?50米

　　【解題思路】太陽高度的計算簡單的可以用H=90-△表示，式中H表示正午太陽高度，△表示太陽直射點與所求點的緯度差值。如果理解了這一公式，解這道題就較容易了。如解第(1)題時，春分、秋分太陽直射在赤道上，此時，該地與太陽直射點的緯度差值為30°，因此，該地春分和秋分的正午太陽高度應(yīng)為60°，因此可算出這兩天正午南樓的影子長為69÷tan60°=69÷1.732≈40米。由此可知，北樓一層在秋分到次年春分的約六個月的正午也曬不到太陽光，從而得到正確答案。

　　解第(2)小題時，需明確在北緯30°地區(qū)，要使北樓所在朝南房屋在正午時終年都能被太陽照射。只要南樓冬至日正午時的影子長小于等于40米即可。而在北緯30°地區(qū)冬至日與直射點緯度相差53.5°，這一天的太陽高度應(yīng)為36.5°，設(shè)南樓最大高度為X，則得X≤40×tan36.5°，根據(jù)已知條件tan35°≈0.7，結(jié)合備

　　選答案，得到第(2)小題的正確答案。

　　【答案】(1)C(2)B

　　【解題回顧】要使北樓全年不受南樓影子擋住，只要在冬至日這一天南樓的影子擋不到北樓樓角下即可，如圖：圖中的a即為冬至日的正午太陽高度的仰角。

　　【遷移·變?a target='_blank'>健康備玫嗇下ビ白幼疃淌保飫锏吶┟裥值苷τ?農(nóng)事活動)，可能受到天氣影響。

　　【例3】一艘由太平洋駛向大西洋的船經(jīng)過P地(圖中左上角)時，一名中國船員拍攝到海上東日景觀，洗印出的照片上顯示拍照時間為9時0分0秒(北京時間)。據(jù)此判斷1-4題。

　　

　　1?該船員拍攝照片時，P地的地方時為(    )

　　A22時 B14時 C20時 D16時

　　2?拍攝照片的當(dāng)天，漠河的夜長約為(    )

　　A?16小時B?14小時

　　C?10小時D?12小時

　　3?該船即將進入(    )

　　A?巴拿馬運河

　　B?麥哲倫海峽

　　C?德雷克海峽

　　D?直布羅陀海峽

　　4?此時世界各地可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是(    )

　　A?美國中部小麥黃熟

　　B?中國江淮流域干熱

　　C?地中海北岸連日陰雨

　　D?拉普拉塔河正值漲水期

　　【解題回顧】由題目中已知條件，該船由太平洋駛向大西洋，由此可知此航道只可能是巴拿馬運河或是麥哲倫海峽，又從圖中信息可知該航道的緯度是在 54°附近，巴拿馬運河在10°N附近，故該航道是麥哲倫海峽。從圖中獲悉經(jīng)度是由東向西增加的，故P點的經(jīng)度是75°W，由題已知北京時間 (120°E)是9時0分0秒，故P地的地方時為前一天的20時；漠河的緯度接近54°N與P地緯度數(shù)相近，P地的晝長即為漠河的夜長，P地的晝長是日落時間20時減去正午12時時間等于下午時間，再乘以2，得16時，即漠的夜長約為16小時。由以上分析可得出北半球為冬季，南半球為夏季，所以地中海北岸連日陰雨。

　　【答案】1?C2?A3?B4?C

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