知识点
1、地方时的计算地方时,即为当地时间。经度不同,地方时也会不同。地方时的计算,可以分为以下两种情况:
(1)按照经度
①计算两地的经度差;
②采用“东加西减”的计算方法,计算东边地区的地方时用加法,计算西边的则用减法;
③经度每间隔1°,地方时加减4分钟;
(2)按照时区
①计算所在时区,时区=经度÷15°,四舍五入;
②采取“东加西减”的计算方法;
③每间隔一个时区,时间间隔1h。
图1 世界24个时区分布图
2、太阳直射点的移动
太阳直射点在南、北回归线之间往复移动,移动周期为一个回归年(365日5时48分46秒)。太阳直射点的移动规律如下:
①夏半年(春分-夏至-秋分),太阳直射点由赤道开始,先向北移动到北回归线,再向南回到赤道。北半球昼长夜短;
②冬半年(秋分-冬至-春分),太阳直射点由赤道开始,先向南移动到南回归线,再向北回到赤道,北半球昼短夜长。
某地昼夜长短的变化,与该地和太阳直射点之间的“纬度差”有关,纬度差如果逐渐变小,说明太阳直射点越来越靠近该地,则该地昼长越来越长,日出=12:00-昼长/2,即日出越来越早。
图2 太阳直射点的移动
例题
图3 例题
答案:B、C
精讲精析:(1)计算地方时。①当太阳位于F位置时,太阳高度最高,因此此时为泰山站的正午12:00;②泰山站的经度为76°58′E,为东五区,泰山为117°E(东八区),即在泰山站东侧3个时区,因此要加3个小时,因此泰山此时的地方时为12:00+3h=15:00;③东京为141°(东九区),因此东京的地方时为16:00;纽约74°W为西五区,因此相差10个小时,此时为夜晚2:00;开普敦为18°E,即为东一区,在泰山站西侧7个时区,因此地方时为12:00-7h=5:00。因此综合来看,选项B正确,即此时东京为下午16:00,太阳慢慢落山。
(2)分析太阳高度角和昼夜长短。①此时为2月8日,次日为2月9日,即太阳直射点正从南回归线开始,逐渐向赤道运动,即远离泰山站(与泰山站的纬度差增大),太阳高度角=90°-两地纬度差,因此太阳高度角减小;②此时南极站东南日出、西南日落,但日出方向逐渐由东南向正东变化(3月21日变为正东),因此此日太阳仍然东南日出;③太阳直射点逐渐远离泰山站,因此泰山站的白昼逐渐变短;④从图中可以看出,有一段时间太阳位于地平线以下,即不是极昼,且此日的白昼时间变短(昼长变短,日出变晚),因此更加不是极昼。因此综合来看,选项C正确。
总结
正午太阳高度角本节例题的难度较大,考查的知识很综合,解题思路为:①根据太阳的高度,判断泰山站的地方时;②根据各地的经度,计算出时区,进而计算地方时;③根据太阳直射点的移动规律,分析太阳高度角、日出时间、昼夜长短和极昼的变化。
正午太阳高度角,指的是当地时间12:00时,太阳光线与地平面的夹角(下图中的α)。正午太阳高度角的大小,与太阳直射点的位置、观察者的纬度有关,计算公式如下:
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”,遵循“同减异加”的计算方法,即当观察者与太阳直射点位于同一半球时,用减法;当位于不同半球时,用加法。
太阳高度角的变化,其实与“纬度差”有关,即太阳直射点如果远离该地(纬度差变大),则太阳高度角变小;如果太阳直射点靠近该地,则太阳高度角变大。
图4 太阳高度角
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