知识点

• 1、时区、地方时

地方时，即为当地时间。地球上每间隔15°为1个时区，共分为24个时区。

（1）地方时的计算

根据经度，可以计算地方时，计算步骤如下：

①计算两地的经度差。同为东经或西经，则直接相加减；一个东经一个西经，则分别计算两地与0°（或者180°）的经度差，将经度差相加。

②计算地方时。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；经度每间隔1°，地方时加减4分钟。

（2）经度的计算

已知地方时，也可以求经度、时区：

①判断东、西方向。根据两地的地方时，遵循“东早西晚”的规律，即东边地区日出早（时间数值更“大”），因此时间数值更大的为“东”；

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4分钟，经度间隔1°；

③计算时区。时区数=经度÷15°，然后四舍五入。

图1 世界24个时区的分布

• 2、日期的变更

日期的变更，与两条重要的界线有关：自然日界线（0:00对应的经线）、国际日界线（180°经线）。

日期的变更遵循“东减西加”的规律，向东越过国际日界线，日期减一天；向西越过则加一天。

自然日界线向东，国际日界线以西，为今天的经度范围，其他区域为昨天的范围。

图2 日期的变更

• 3、近日点、远日点

地球公转的轨道，是一个近圆的椭圆形，太阳位于椭圆的一个焦点上。因此地球与太阳的距离随着月份的变化而变化：

①近日点：一月初，地球距离太阳最近，此时地球公转的线速度、角速度都最快；

②远日点：七月初，地球距离太阳最远，此时地球公转的线速度、角速度都最慢。

图3 近日点与远日点

• 4、正午太阳高度角

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（当地纬度），γ为太阳直射点的纬度。该地距离太阳直射点越近，则太阳高度角越大。

图4 正午太阳高度角示意图

例题

下图为太阳直射点在地球表面的移动轨迹，长虚线表示北回归线，点线表示太阳直射点在地球表面的螺旋形移动轨迹。太阳直射点从某一经线位置出发，再次通过同一经线的时间间隔，表示一个太阳日。

（1）6月22日当太阳直射点位于A点时，北京（116°E）的地方时是_______，北京的日期是_____，与北京日期相同的时区范围是从_____区到东12区。

（2）太阳直射点从A点沿移动轨迹向_____方向移动，到达B点时，用时_____小时。期间，地球公转的日地距离逐渐_____，角速度逐渐_____，地球上出现极夜的区域范围逐日_____，B点的正午太阳高度逐日_____。

答案：（1）6:24、6月23日、东2

（2）西略偏南、48、增大、减小、缩小、增大

精讲精析：（1）计算北京的地方时。①当太阳直射点位于A点时，为正午12:00，从图中可以看出，A点位于160°W；②北京位于116°E，位于A点的西侧，东加西减，所以地方时的计算用减法；③因此北京的地方时=12:00-（160°W-116°E）×4分钟，其中160°W和116°E之间隔着一条180°经线，因此160°W-116°E=（180°-160°W）+（180°-116°E）=84°。因此最终计算得到的北京地方时=12:00-84°×4分钟=6:24。

（2）计算北京的日期。①A点和北京之间，隔着一条180°经线。由A点到北京，需要向西越过180°经线，东减西加，因此日期要加一天；②此时A点为6月22日，加一天，因此此时北京为6月23日。

（3）分析与北京日期相同的时区。①与北京日期相同的地区，为0:00所在的经线~180°经线（东12区），因此要求出此时0:00所在的经线；②北京的经度为116°E，地方时为6:24，则地方时为0:00的经度为：116°E-6小时24分÷4°=116°E-96°=30°E，而30°E所在的时区为：30°E÷15°=2，即位于东2区；③因此与北京日期相同的范围为东2区到东12区。

（4）分析太阳的移动轨迹。①从A点到B点，沿着西（略微偏南）的方向走了两圈，每一圈为一个太阳日（24小时）；②因此从A点到B点，一共经过了两个24小时，即为48小时。

（5）分析日地距离和角速度。①A点位于北回归线，太阳直射A点时为夏至（6月23日），由A点由A点向B点，日期即由6月23日到6月25日（经历了两个太阳日）；②远日点为7月初，因此由6月23日至6月25日，距离远日点越来越近，因此太阳和地球间的距离越来越远；③距离远日点越来越近，因此角速度越来越小。

（6）分析极夜的范围。①由A点向B点，即由夏至向秋分；②夏至时，极昼极夜范围最大，因此由夏至到秋分，极昼极夜范围逐渐缩小。

（7）分析正午太阳高度。①距离太阳直射点越近，正午太阳高度越大（高度角越大）；②由A点到B点，太阳直射点距离B点越来越近，因此太阳高度越来越大。

总结

• 太阳直射点的移动

本节例题的难度较大，解题思路为：①根据太阳直射点，确定A点的地方时，进而计算北京的地方时；②根据“东减西加”的规律，分析北京的日期，并计算与北京同一天的经度范围；③分析太阳的运动轨迹，进而确定日期的变化（6月23日~6月25日），并与远日点的日期相比，进而分析日地距离、地球公转的角速度；④根据日期的变化，分析极夜范围（缩小）和正午太阳高度的变化（增大）。

太阳直射点，在南北回归线之间往复移动，周期为为一个回归年（365日5时48分46秒）：

①春分-夏至，由赤道开始，太阳直射点逐渐向北移动，北极点附近出现极昼，并逐渐扩大到北极圈；

②夏至-秋分，太阳直射点逐渐向南移动，最终移动到赤道，北极圈的极昼范围逐渐缩小到北极点；

③秋分-冬至，由赤道开始，太阳直射点继续向南移动，北极点附近出现极夜，并逐渐扩大到北极圈；

④冬至-春分，太阳直射点开始向北移动，最终移动到赤道，北极圈的极夜范围逐渐缩小到北极点。

图5 太阳直射点的移动规律

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