三、有關(guān)地理問題的計算
⑴時間的計算
①地方時：不同經(jīng)度的時間。掌握東加西減、東早西晚的原則，每相差15度，時間上相差1小時，4分鐘相差1度。根據(jù)已知時間求經(jīng)度時，注意用時間的早晚來確定經(jīng)度的東西方位。
②區(qū)時：各地沒有特殊說明情況下使用的時間。先掌握時區(qū)的計算，區(qū)時的計算方法與地方時的原則相同，每相差一個時區(qū)時間相差一個小時。注意地方時與區(qū)時的相互轉(zhuǎn)換。
③標(biāo)準(zhǔn)時：各國統(tǒng)一使用的時間。絕大部分國家只有一個標(biāo)準(zhǔn)時，多采用這個國家東部時區(qū)的區(qū)時，也有采用半?yún)^(qū)時的國家，如印度等；少數(shù)大國有兩個標(biāo)準(zhǔn)時，如中國、美國、俄羅斯等。注意一個國家的任何地區(qū)，所使用的時間都為標(biāo)準(zhǔn)時，除非有特別說明是所在時區(qū)的區(qū)時或所在經(jīng)線的地方時時例外。
④北京時間：我國全國統(tǒng)一使用的時間，即東八區(qū)的區(qū)時，東經(jīng)120度的地方時。注意北京時間不等于北京地方時，在有關(guān)日出日落時間的題目中多采用的是地方時。
⑵日期的計算
①日期的變換有兩種變換，即自然變換和人為變換。
自然變換是某地區(qū)時間為24點時，其日期事實上已是新的一天。
人為變換是指日界線，過日界線日期變換的原則是向東減一天，向西加一天。東、西十二區(qū)這兩個半時區(qū)，在區(qū)時上是相同的，但日期上相差一天，東十二區(qū)是全球時間最早的地方，而西十二區(qū)是全球時間最晚的地方，即全球最東和最西的地方。
②全球總是被兩條經(jīng)線分割為兩個日期，分割日期的經(jīng)線分別是日界線和地方時為0時的經(jīng)線，這兩條經(jīng)線可以重合，當(dāng)二者重合的一瞬間，全球只有一個日期。注意真實的情況下，日界線和180度經(jīng)線并非完全重合，在俄羅斯、阿留申群島、南太平洋等地有明顯彎曲。
今天范圍的計算，采用的多為地方時。180度時間如果為T，那么地球上新的一天范圍為T/124，舊的一天范圍為（24－T）/24。也可以把T轉(zhuǎn)化為北京時間Q，即Q＝T－4。
如果使用的區(qū)時，那么新的一天范圍可用時區(qū)數(shù)表示，時區(qū)數(shù)為180度經(jīng)線的區(qū)時T＋0.5個時區(qū)。注意一般情況下沒有24點，它可表示第二天的0點。
⑶晝夜長短的記算
①可以利用一個地區(qū)晝弧所跨的經(jīng)度范圍來計算，方法是在日照圖上某條緯度與晨昏線有兩上交點，兩點之間在晝半球的部分即是白晝的時間。
②可以利用已知的日出和日落時間來求算。方法是：白晝長＝2×（12－日出時間）或白晝長＝2×（日落時間－12）。
③同一半球相同緯度地區(qū)晝長相同。而南北半球相同緯度地區(qū)的晝夜長短相反，如北緯40度的晝長是15時，那么南緯40度的地區(qū)夜長為15時。
④注意極晝區(qū)、極夜區(qū)的晝長分別是24時和0時。赤道地區(qū)的晝長永遠是12時。
⑷正午太陽高度的計算
①正午太陽高度的計算公式是：H＝［900－β（當(dāng)?shù)鼐暥群吞栔鄙潼c緯度）］，其中β的求采用同一半球相減、不同半球相加的原則，永遠取正值。
②利用垂直物體的日影計算：cotH＝影長/物體長度。
③太陽能熱水器的采光面與樓房頂面的夾角＝β（β同①）
④南北半球中緯度地區(qū)樓房間隔L的計算：L＝樓高×cotH’（ H’即當(dāng)?shù)厝曜钚〉恼缣柛叨冉?，北半球為冬至日的正午太陽高度，南半球為夏至日的正午太陽高度）。在樓房布局時建議采用東北－西南向或西北－東南向。
⑤一個地區(qū)年正午太陽高度最大差值：
赤道地區(qū)是23026’
南北半球熱帶地區(qū)介于23026’和46052’之間，具體度數(shù)是（當(dāng)?shù)鼐暥龋?3026’）。
南北半球溫帶地區(qū)是46052’。
南北半球寒帶地區(qū)是46052’，但也可以當(dāng)作當(dāng)?shù)刈畲笳缣柛叨鹊臄?shù)值。
⑸日出、日落時間的計算
①利用已知晝長計算：日出時間＝12－晝長/2；日落時間＝12＋晝長/2。
②利用日照圖上晨昏線與當(dāng)?shù)鼐暥冉稽c的經(jīng)度地方時確定。
③北京天安門廣場升旗時間＝北京當(dāng)時日出時間，（注意這個時間是北京的地方時）。
⑹某地區(qū)緯度的計算
①利用正午太陽高度計算。注意首先判斷該地所處的南北半球和緯度范圍（熱帶范圍還是溫、寒帶范圍）
②利用北極星的仰角計算：北極星的仰角＝當(dāng)?shù)鼐暥?；北極星與天頂?shù)慕蔷嚯x＝900－當(dāng)?shù)鼐暥龋ㄖ荒苁潜卑肭颍?
③利用晝長確定：當(dāng)北（南）半球某緯度的晝長是X小時，而所求地區(qū)的夜長也是X小時時，當(dāng)?shù)鼐暥燃磁c上述緯度相同，當(dāng)半球相反。
⑺經(jīng)度的計算
某地區(qū)的經(jīng)度求算大多采用地方時等時間來確定。
四、日照圖的解題內(nèi)容和步驟
⑴確定南、北半球或南、北極。
①側(cè)視圖，通常是上北下南（特例除外，如專題三中例6中圖B）。
②從自轉(zhuǎn)方向上看，逆時針自轉(zhuǎn)為北半球，順時針自轉(zhuǎn)為南半球。
③從經(jīng)度數(shù)排列上看，自轉(zhuǎn)方向與東經(jīng)度數(shù)由小到大的排列方向相同。
⑵確定太陽直射點的地理坐標(biāo)。
①太陽直射經(jīng)線的確定：
A.地方時12時的經(jīng)線。
B.平分晝半球的經(jīng)線。
C.根據(jù)已知某經(jīng)線的時間來計算。
D.直立物體影長為零的地區(qū)所在的經(jīng)線。
②直射緯線的確定。
A.利用某地的正午太陽高度計算。
B.直立物體影長為零的地區(qū)所在的緯線。
C.利用晨昏線相切的緯度計算：直射緯度＝900－相切緯度（北半球晝長長則該直射北半球）。
⑶時間的確定
①晨昏線與赤道的交點時間：晨線與赤道交點所在經(jīng)線的地方時是6時，昏線與赤道交點所在經(jīng)線的地方時是18時。
②晨昏線與緯線圈切點時間：切點所在經(jīng)線通過赤道地區(qū)位于晝半球則經(jīng)線時間為12時，切點所在經(jīng)線通過赤道地區(qū)位于夜半球則經(jīng)線時間為24（0）時。
⑷季節(jié)或日期的確定
①利用北半球的晝夜長短情況來判定：北半球晝長夜短或北極地區(qū)是極晝，則是北半球的夏半年；反之則為冬半年。
②利用太陽直射點的位置確定。
⑸太陽高度
①晨昏線上太陽高度是0度。（并非正午太陽高度）
②太陽直射點的太陽高度是90度（也是正午太陽高度）。
③正午太陽高度從太陽直射緯線向南北兩側(cè)遞減。
④某一時刻，太陽高度相同的點有無數(shù)個，即以直射點為圓心，以（900－高度角）的角距離為半徑的圓。
⑤某一時刻，正午太陽高度相同的點可能有兩個，也有可能只有一個。（位于同一經(jīng)線上，與直射緯線之間的角距離相同）。
⑹晝夜長短
①太陽直射北半球，則北半球各地晝長夜短，北極地區(qū)出現(xiàn)極晝［極晝范圍是（900－直射緯度）N以北地區(qū)］；南半球各地晝短夜長，南極地區(qū)出現(xiàn)極夜［極夜范圍是（900－直射緯度）S以南地區(qū)］。太陽直射南半球相反。
②太陽直射點向北移動，北半球各地晝漸長，夜?jié)u短；如果此時北半球晝長夜短，則北極地區(qū)極晝范圍擴大，如果此時北半球晝短夜長，則北極地區(qū)極夜范圍縮小。南半球相反；直射點向南移相反。
⑺變式圖
無論是什么樣的變式圖，都利用上述方法的中某一種或幾種來確定所隱含的要素。抓住關(guān)鍵點，不要被圖的變化所迷惑。
[典型例題]
例1．2004年3月22日到4月3日期間，可以看到多年一遇的“五星連珠”天象奇觀。其中水星是最難一見的行星，觀察者每天只有在日落之后的1 小時內(nèi)才能看到它。圖中陰影部分表示黑夜，中心點為極地?；卮?—3題。
1．圖4中①②③④四地，可能看到“五星連珠”現(xiàn)象的是
A．① B．② C．③ D．④
2．在新疆的吐魯番（約890E）觀看五星連珠現(xiàn)象，應(yīng)該選擇的時間段（北京時間）是
A．18時10分至19時 B．16時10分至17時
C．20時10分至21時 Ｄ．21時10分至22時
3．五星連珠中，除了水星外，另外四顆星是
A．金星、木星、土星、天狼星 B．金星、火星、木星、海王星
C．火星、木星、土星、天王星 D．金星、火星、土星、木星
【解析】1．從背景材料的有關(guān)信息可知：“3月22日到4月3日”可以推測出此時北極地區(qū)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，所以圖中的極點是北極點，由此可以判斷出圖中晨昏線中的晨線和昏線。又“觀察者每天只有在日落之后的1 小時內(nèi)才能看到它”②點位于昏線附近，③點位于晨線附近，①④兩點地方時距日出或日落的時間約在1.5小時左右。
2．要綜合運用背景材料中的“3月22日到4月3日”和“日落之后的1 小時內(nèi)才能看到它”，吐魯番的日落時間在地方時18時略后，但北京時間比吐魯番的地方時早2小時4分，所以在吐魯番觀看的時間段在20時略后到21時之間。
3．主要考察太陽系中九大行星的有關(guān)知識，水星、金星、火星、木星、土星是可以肉眼觀察到的。
【答案】1.B 2.C 3.D
例2. 某學(xué)校（110°E）地理興趣小組在平地上用立竿測影的方法，逐日測算正午太陽高度。如下圖所示，垂直豎立一根2米長的竿OP，正午時測得竿影長OP′，通過tga=OP/OP′算出正午太陽高度α。據(jù)此回答4～5題。
4．該小組每天量測影長時，北京時間應(yīng)為（ ）
A．12：00
B．12：40
C．11：20 D．11：00
5．3月21日，當(dāng)該小組進行觀測時，下列城市中即將迎來旭日東升的是（ ）
A．英國倫敦 B．匈牙利布達佩斯（約19°E）
C．土耳其伊斯坦布爾（約29°E） D．夏威夷檀香山（約158°W）
【解析】4. 這是一組典型的自然地理基本能力考核題，屬中等難度。該組題立意表達如下兩種信息：第一，各學(xué)科之間存在著大量通過的“基礎(chǔ)語言”，即使在“單科試卷”中，使用到其他學(xué)科的基礎(chǔ)語言是不可避免和正常的。每門課程都強調(diào)要學(xué)習(xí)該學(xué)科有用的知識，基礎(chǔ)語言的通用性就是“有用”的重要表現(xiàn)之一。第二，使用地理圖表的能力，包括將地理現(xiàn)實繁復(fù)雜亂的信息加以梳理選取，制成直觀的地理圖表并從圖表的信息中“還原”為地理現(xiàn)實或?qū)嵺`的能力。該組題目主要考核學(xué)生能否將數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)語言和能力運用于解決簡單的地理問題，對時間的換算是否熟練，以及能否真正理解地理實踐和地理圖表間的關(guān)系，并準(zhǔn)確把握一組題目中各個小題的相互聯(lián)系。
5. 這是一組典型的自然地理基本能力考核題，屬中等難度。該組題立意表達如下兩種信息：第一，各學(xué)科之間存在著大量通過的“基礎(chǔ)語言”，即使在“單科試卷”中，使用到其他學(xué)科的基礎(chǔ)語言是不可避免和正常的。每門課程都強調(diào)要學(xué)習(xí)該學(xué)科有用的知識，基礎(chǔ)語言的通用性就是“有用”的重要表現(xiàn)之一。第二，使用地理圖表的能力，包括將地理現(xiàn)實繁復(fù)雜亂的信息加以梳理選取，制成直觀的地理圖表并從圖表的信息中“還原”為地理現(xiàn)實或?qū)嵺`的能力。該組題目主要考核學(xué)生能否將數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)語言和能力運用于解決簡單的地理問題，對時間的換算是否熟練，以及能否真正理解地理實踐和地理圖表間的關(guān)系，并準(zhǔn)確把握一組題目中各個小題的相互聯(lián)系。
【答案】4. B 5.B
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