自然地理计算部分.docx

高中地理时间计算 一、日期确定 （a）绝对日期（二分二至日） 1、晨昏线通过极点为二分日（春分日：3月21日，秋分日：9月23日，下同） 2、晨昏线与经线重合为二分日 3、地球上各地昼夜平分为二分日 4、太阳直射点在在赤道为二分日 5、全球任何一地日出时间为地方时6:00为二分日（必须满足“全球任何一地” 均有此现象，下同） 6、全球任何一地日落时间为地方时18:00为二分日 7、全球任何一地日出于正东方为二分日 8、全球任何一地日落于正西方为二分日 9、南北半球纬度相同点(eg.30 n和30 s)正午太阳高度角相同为二分日 10、南北极点终日（24小时，下同）太阳高度角为0度，是二分日 11、全球任何一地物体影长x与其垂直高度l及当地地理纬度存在 x=l*cot(90-)的关系【cot就是余切函数】，为二分日 12、北极圈及其以内地区出现极昼现象，为夏至日（夏至日：6月22日，下同） 13、南极圈及其以内地区出现极夜现象，为夏至日 14、晨昏线与极圈相切且北极圈内有白昼地区（只要有就行），为夏至日 15、晨昏线与极圈相切且南极圈内有黑夜地区（只要有就行），为夏至日 16、北回归线及其以北地区某日正午时物体影长为一年中最短，该日为夏至日 17、南回归线及其以南地区某日正午时物体影长为一年中最长，该日为夏至日 18、晨昏线同子午线（经线）交角的锐角值为23度26分且北极圈内有白昼地区，为夏至日。19、晨昏线同子午线（经线）交角的锐角值为23度26分且南极圈内有黑夜地区，为夏至日。20、北极点太阳高度角终日为23度26分是夏至日21、全球各地（南北极圈及以内地区除外）日出方向为东偏北23度26分是夏至日22、北极圈（北纬66度34分）上任何一点最小太阳高度角为0度或最大太阳高度角为46度52分，是夏至日23、南极圈及其以内地区出现极昼现象，为冬至日（冬至日：12月22日，下同）24、北极圈及其以内地区出现极夜现象，为冬至日25、晨昏线与极圈相切且北极圈内有黑夜地区（只要有就行），为冬至日26、晨昏线与极圈相切且南极圈内有白昼地区（只要有就行），为冬至日27、北回归线及其以北地区某日正午时物体影长为一年中最长，该日为冬至日28、南回归线及其以南地区某日正午时物体影长为一年中最短，该日为冬至日29、晨昏线同子午线（经线）交角的锐角值为23度26分且北极圈内有黑夜地区，为冬至日30、晨昏线同子午线（经线）交角的锐角值为23度26分且南极圈内有白昼地区，为冬至日31、南极点太阳高度角终日为23度26分是冬至日32、全球各地（南北极圈及以内地区除外）日出方向为东偏南23度26分是冬至日33、南极圈（南纬66度34分）上任何一点最小太阳高度角为0度或最大太阳高度角为46度52分，是冬至日（b）相对日期（日期关系）1、180度经线东面比西面晚一天，进行日期时间计算时认为180度经线是“死的”日界线（实际情况并不完全如此）2、地方时为零点的经线东面比西面早一天，这是绝对的，这还是一条“活的”日界线（因为它是变动的）二、时间确定1、东早西晚（看似简单，非常有用，永恒的真理，我不知道你怎样理解）2、地球上，经度每相差15度，地方时相差1小时3、还是在地球上，经度每相差1度，地方时相差4分钟【有了上面3条，我们就可以根据任何一地的时间来推算全球其他地方的时间】4、一天中，太阳高度角最大的时候，该地所在经线地方时为12:005、一天中，太阳高度角最小的时候（可能为负值），该地所在经线地方时为0点或24点6、通过昼半球中央的经线地方时为12:007、通过夜半球中央的经线地方时为0点或24点8、晨线与赤道交点所在经线地方时为6:009、昏线与赤道交点所在经线地方时为18:0010、夏至日，晨昏圈同北极圈切点所在经线地方时为0点或24点11、夏至日，晨昏圈同南极圈切点所在经线地方时为12:0012、冬至日，晨昏圈同北极圈切点所在经线地方时为12:0013、冬至日，晨昏圈同南极圈切点所在经线地方时为0点或24点14、一天中，影长最短的时刻为地方时12:0015、东/西x区的区时为东经/西经15*x度的地方时（eg.东八区就是东经120度的地方时，15*8=120）16、北京时间是东八区的区时，也就是东经120度地方时，不是北京（东经118度）的地方时17、某条经线东面日期比西面日期早一天（eg.东面为8号，西面为7号），该经线地方时为0点或24点18、二分日，全球各地日出时间为6:0019、二分日，全球各地日落时间为18:0020、任何时候，赤道各地日出时间为6:0021、任何时候，赤道各地日落时间为18:0022、太阳直射点所在经线地方时为12:00三、条件转化1、同一经线各地地方时相同。也就是说，我们知道了任何一点的地方时，那么与其经度数相同的各地时间（地方时）也已知。2、同一纬线各地日出地方时相同。这条的用处不如前一个大，但是在解决某些问题时候，用于转化条件，也比较好用。四、对称法则首先声明，这“对称法则”绝对是个人经验的总结，目前为止还没有任何关于这个问题的文章。学习自然地理的最高境界就是天人和一，所谓天人和一，就是在地理学习中悟出宇宙中永恒的法则和真谛，如此，才是我们学习地理的真正意义。宇宙是神秘的，它在不停的运动，在这种看似无序的运动中却存在着一种微妙的平衡，这种平衡就是对称，正是因为存在着对称，矛盾体才同时是统一体，对称中我们才感到宇宙中一种冥冥的美感，这是一种有序和和谐的秩序美。说得你云里雾里了吧？其实，没那么神秘对称法则，就是说许多地理事物或现象是对称的，掌握这种对称的规律可以帮助我们解决地理问题。比如，地球是对称的，南北半球是对称的，东经西经是对称的，气压带风带是对称的，洋流是对称的，昼夜半球是对称的，白昼关于正午对称，黑夜关于子夜对称，一天二十四小时关于12点对称等等等等掌握对称法则，在解决时间计算问题时，你会感到思路骤然开阔，别忘了，学习地理就是天人和一！五、经典习题说了这么多，还是举两个例子吧，由于贴图不方便，能不用的图我就尽量语言描述了。例（1）2003年宿迁市高三质量调研t36(1)【图：2002年6月21日的日历，上面标注“今日夏至：21时24分”】求：日历所示的夏至时刻，太阳直射点的地理坐标是（_，_）解：因为是夏至，太阳直射的纬度当然是北纬23度26分，不必求了，我们只要求经度“今日夏至：21时24分”的意思是北京时间21时24分的时候，太阳直射北回归线。好了，我们只要求出东经120度地方时为21时24分时，地方时为12时的经线度数就行了，设其为x根据东早西晚的原理，x经线肯定在东经120度以西，对吧？东经120度地方时比当地地方志早9小时24分钟（21时24分-12时）每小时是15个经度，每4分钟是1个经度，9*15+24/4141也就是说x在东经120度以西141个经度，也就是西经21度，这样就求出来了.所以这道题目的答案就是（北纬23度26分，西经21度）例（2）我举的最后一个例子，当然是最最经典的题目，保管你会遇到，反正我们是天天考月月考年年考看图，这是一个极点俯视图，o代表极点，图上的箭头代表地球自转方向。图中阴影部分是日期为5月5日的地区，白色部分是日期为5月4日的地区，其中5月4日的地区占图中面积的1/4（即经线oa与ob垂直），求此时北京时间。解：是不是感到很棘手呢？看图！先由地球自转方向判断出，这是北极点俯视图还记得我前面讲“两条日界线”的问题吗？什么？忘了？抓紧往回看，在第一部分日期确定讲相对日期的时候我说，180度经线是“死的”日界线，地方时为零点的经线是“活的”、“变动的”日界线。在这题的图里，很明显，oa、ob是两条日界线，也就是说其中一个是180度经线，另一个是地方时为零点的经线究竟哪一个是180度经线，哪一个是地方时为零点的呢？前面我说了“180度经线东面比西面晚一天”，“地方时为零点的经线东面比西面早一天”对照图，经线oa西面是5月5日，东面是5月4日，西面比东面早一天，所以，经线oa就是180度经线类似的，经线ob西面是5月4日，东面是5月5日，东面比西面早一天，所以，经线ob就是地方时为零点的经线。oa是180度经线，ob在oa东面90个经度，所以oa的经度就是西经90度现在好了，已知西经90度地方时是零点，求东经120度地方时这还不简单西经90度向东到东经120度一共是210个经度每15个经度是1小时，则东经120度地方时比西经90度早14个小时那么很显然，北京时间就是5月5日14时高中地理计算试题类型综合空间距离计算原理：地球大圆弧,经线圈赤道晨昏线为地球最大圆,大圆弧上才有两地最短距离.纬度1的经线长度111km；赤道上经度1的纬线长度111km任何纬线上，经度1的间隔111.coskm运用：首先确定两点间距离与经度还是纬度大致相当，而后确定大约相当于多少经度或纬度，结合上述原理进行计算。（3）案例：我国的黄河站（7855，1156）距离北极多远？计算方式是：111km/1（90-7855）1221km.2.时间换算和计算（1）地方时计算计算公式某地地方时已知地方时经度差15l时某地地方时已知地方时4分钟1经度差某地地方时已知地方时4秒1经度差式中加减号的选用条件：如果所求地方时的某地在已知地的东边，用加号；在已知地的西边用减号。经度差的计算：两地在O经线的同侧，则两地的经度数相减；两地在O经线的两侧，则将两地的经度数相加。计算地方时的步骤：确定两地的经度差；确定两地的地方时差；确定两地的东西方向；代人公式计算。案例：当120地方时为12点时，60W的地方时是多少？计算过程：确定经度差（120+60W=180）；确定两地的地方时差（18015=12）；确定两地的东西方向（120位于60W以东）；代人公式计算（12-180/15=0）。（2）区时换算换算公式某地区时=已知地区时士1小时两地理论时区数式中加减号的选用条件：如果所求区时的某地在已知地的东边，用加号；在已知地的西边用减号。时区差的计算：两时区同在东时区或西时区，则大数减去小数；如果一地在东时区，另一地在西时区，则两时区数相加。时区数一所在地经度15，所得商小于7.5舍不小于7.5入取整数,即为时区数。计算区时的分三个步骤：确定两地的时区并确定两地的时区数差；确定两地的东西方向:东加西减；代人公式计算。案例：当某人乘坐的飞机于当地时间5月8日14点从北京起飞时，纽约（74W）的区时是多少？计算过程：起飞时是东八区14点，纽约的时区数是7415，西五区；两地时区差是8+5=13；东八区在西五区的东面；计算：14-（8+5）=1.（3）日期计算日期变化原因日界线（国际日期变更线）：由于东边的时间早于西边，且每隔15个经度就相差1小时。全球有360个经度，同一个地方在绕地球一周后就相差24个小时，即1天。为消除这种日期上的差异，国际上规定以180经线为日界线。日期界线有两条，自然界线即地方时0：00经线，以东早一天，为新的一天，以西晚一天，为旧的一天；人为界线即国际日期变更线，也就是180经线（但两者并不完全重合），规定日界线以东晚一天，为旧的一天，以西早一天，为新的一天；新的一天的范围即从地方时0：00经线向东到180经线的范围。日照图上晨线与赤道交点所在经线地方时为6：00，昏线与赤道交点所在经线的地方时为18：00；晨昏线与某纬线的切点所在经线为0：00（切点为极昼）或12：00（切点为极夜）。另外一条日界线-子夜线：地方时为24点或O点的经线，是今天和昨天的自然分界线，是由于昼夜的更替而引起的。注意的问题a.日界线两侧的东十二区和西十二区钟点相同，但日期不同，东十二区比西十二区快24个小时，即快1天。b.为了避免在一个国家或地区内使用两个日期，日界线并不完全与180经线重合，而是绕过了一些岛屿和海峡有三个弯。c.子夜线两侧的钟点相同，但日期不同，东侧的日期比西侧的日期早（快）1天。d.子夜线是自然存在的，地方时为24点或O点，说24点时为昨天，O点时则为今天。两个日期所占比例的计算在地球上，分隔日期的分界线共有两条，一条是人为规定的国际日期变更线（180经线），即法定日界线；另一条则是地方时为0时（或24时）的经线为自然日界线:子夜线。当地球上只存在一个日期时，两条分界线合为一条，便是180经线。因为日界线是新的一天的起点，所以180经线的地方时就等于新一天已经转过的时角，也就是说，从180经线向西到地方时为O时的经线之间的范围为新的一天，其余的就是旧的一天。因此，已知地球上某点的地方时，可以求算此刻今日与昨日在地球上所占的比例。如果180经线的地方时为12时，则此时在地球上今日与昨日的地区范围各占一半。假若直射经线不是180而是120E，那么可以推出180经线地方时为16时，则地球上新的一天范围大于旧的一天的范围。规律：a.180经线向西到地方时为0时的经线之间是新的一天范围。b.180经线地方时为0/24，则全球属于同一天。c.180经线地方时为12时，则全球新旧日期各占一半。d.180经线地方时为几小时，则全球新的一天占几小时。有关日期界线的易混点:把0时所在的经线与0经线混淆;把今天和昨天的范围混淆;把0时所在的经线和国际日期分界线东西两侧的日期混淆.可以运用线段图示法区分之.案例：若120E刚好是t日和t1日的分界线，则t1占的范围是。计算过程：根据题意知：120E地方时是0时，此时，180经线地方时为0+6时。t1是新的一天，占有的范围与180经线地方时相同，为6时，相当于地球范围的14.如下图:计算33.正午太阳高度计算太阳高度由太阳直射点（h=90）向四周以同心圆的形式递减，到晨昏上为0，昼半球h0，夜半球h0，晨昏上h=0。解题方法一定要注意把等太阳高度线图转化为日照图，关键是注意中心点或为太阳直射点，或为夜半球中点。正午太阳高度的分布是由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减，计算时一般采用纬差法，即两地纬度相差多少，正午太阳高度也相差多少。（1）计算公式：H=90纬度差(纬间距)纬度差指该地与直射点间的纬度之差。同半球时等于两地纬度之差；异半球时等于两地纬度值之和。（2）计算步骤：直射点的纬度（）和当地纬度（）是决定正午太阳高度的两个变量。根据公式，知道或间接知道其中的两个变量，可以求知另一个变量。（3）案例：已知北京位于40N，冬至日和夏至日其下午太阳高度相差多少？计算过程：根据所学知识可知，冬至日太阳直射2326S，夏至日太阳直射2326N.则两个日期北京的正午太阳高度分别是：90-（40+2326）=2624;90-（40-2326）=7326.（4）正午太阳高度的应用计算楼距。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。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度（即一年中最小的正午太阳高度），并计算影长。公式：L=HCotL楼间距；H前一楼高；一年中最小的正午太阳高度角。计算热水器安装角度。要最大限度地利用太阳能资源，应该合理设计太阳能热水器的倾斜角度，使太阳能热水器集热板与太阳光线垂直，提高太阳能热水器的效率。公式：=90o-H太阳能集热板与地平面的夹角；H正午太阳高度角。案例：30N某地，要在60米高的楼北面建一新楼，为全年都能受到阳光照射，最好的楼间距是_.9月23日安装在楼上的太阳能热水器与地面的夹角应该调节为_.计算过程：=90-(30+2326)=3624；L=HCot=60Cot3624=600.7=42米H=90-(0+30)=60=90-H=304.昼夜长短计算4.昼夜长短计算计算4某地昼长等于该地所在纬线圈昼弧度数除以15；日出时刻=12-昼长/2=夜长/2；日落时刻=12昼长/2=24-夜长/2；极昼区昼长为24小时，极夜区昼长为0小时，赤道上各地昼长永远是12小时，两分日全球各地昼长均为12小时；纬度相同，昼夜长短相等，日出日落时刻相同；不同半球相同纬度的两地昼夜长短相反，即某地昼长=对应另一半球相同纬度大小地的夜长。（1）计算公式昼（夜）长昼（夜）弧经度数15（