• 1、時區、地方時

地方時，即為當地時間。地球上每間隔15°為1個時區，共分為24個時區。

（1）地方時的計算

根據經度，可以計算地方時，計算步驟如下：

①計算兩地的經度差。同為東經或西經，則直接相加減；一個東經一個西經，則分别計算兩地與0°（或者180°）的經度差，将經度差相加。

②計算地方時。采用“東加西減”的計算方法，計算東邊地區的地方時用加法，計算西邊的則用減法；經度每間隔1°，地方時加減4分鐘。

（2）經度的計算

已知地方時，也可以求經度、時區：

①判斷東、西方向。根據兩地的地方時，遵循“東早西晚”的規律，即東邊地區日出早（時間數值更“大”），因此時間數值更大的為“東”；

②計算經度。采用“東加西減”的計算方法，即計算東邊地區的經度用加法，計算西邊的則用減法。時間每間隔4分鐘，經度間隔1°；

③計算時區。時區數=經度÷15°，然後四舍五入。

圖1 世界24個時區的分布

• 2、日期的變更

日期的變更，與兩條重要的界線有關：自然日界線（0:00對應的經線）、國際日界線（180°經線）。

日期的變更遵循“東減西加”的規律，向東越過國際日界線，日期減一天；向西越過則加一天。

自然日界線向東，國際日界線以西，為今天的經度範圍，其他區域為昨天的範圍。

圖2 日期的變更

• 3、近日點、遠日點

地球公轉的軌道，是一個近圓的橢圓形，太陽位于橢圓的一個焦點上。因此地球與太陽的距離随着月份的變化而變化：

①近日點：一月初，地球距離太陽最近，此時地球公轉的線速度、角速度都最快；

②遠日點：七月初，地球距離太陽最遠，此時地球公轉的線速度、角速度都最慢。

圖3 近日點與遠日點

• 4、正午太陽高度角

正午太陽高度角，指的是正午的太陽光線與地平面的夾角，計算公式為：

α = 90° - | β - γ |

其中α為正午太陽高度角，β為觀察者所處的緯度（當地緯度），γ為太陽直射點的緯度。該地距離太陽直射點越近，則太陽高度角越大。

圖4 正午太陽高度角示意圖

下圖為太陽直射點在地球表面的移動軌迹，長虛線表示北回歸線，點線表示太陽直射點在地球表面的螺旋形移動軌迹。太陽直射點從某一經線位置出發，再次通過同一經線的時間間隔，表示一個太陽日。

（1）6月22日當太陽直射點位于A點時，北京（116°E）的地方時是_______，北京的日期是_____，與北京日期相同的時區範圍是從_____區到東12區。

（2）太陽直射點從A點沿移動軌迹向_____方向移動，到達B點時，用時_____小時。期間，地球公轉的日地距離逐漸_____，角速度逐漸_____，地球上出現極夜的區域範圍逐日_____，B點的正午太陽高度逐日_____。

答案：（1）6:24、6月23日、東2

（2）西略偏南、48、增大、減小、縮小、增大

精講精析：（1）計算北京的地方時。①當太陽直射點位于A點時，為正午12:00，從圖中可以看出，A點位于160°W；②北京位于116°E，位于A點的西側，東加西減，所以地方時的計算用減法；③因此北京的地方時=12:00-（160°W-116°E）×4分鐘，其中160°W和116°E之間隔着一條180°經線，因此160°W-116°E=（180°-160°W） （180°-116°E）=84°。因此最終計算得到的北京地方時=12:00-84°×4分鐘=6:24。

（2）計算北京的日期。①A點和北京之間，隔着一條180°經線。由A點到北京，需要向西越過180°經線，東減西加，因此日期要加一天；②此時A點為6月22日，加一天，因此此時北京為6月23日。

（3）分析與北京日期相同的時區。①與北京日期相同的地區，為0:00所在的經線~180°經線（東12區），因此要求出此時0:00所在的經線；②北京的經度為116°E，地方時為6:24，則地方時為0:00的經度為：116°E-6小時24分÷4°=116°E-96°=30°E，而30°E所在的時區為：30°E÷15°=2，即位于東2區；③因此與北京日期相同的範圍為東2區到東12區。

（4）分析太陽的移動軌迹。①從A點到B點，沿着西（略微偏南）的方向走了兩圈，每一圈為一個太陽日（24小時）；②因此從A點到B點，一共經過了兩個24小時，即為48小時。

（5）分析日地距離和角速度。①A點位于北回歸線，太陽直射A點時為夏至（6月23日），由A點由A點向B點，日期即由6月23日到6月25日（經曆了兩個太陽日）；②遠日點為7月初，因此由6月23日至6月25日，距離遠日點越來越近，因此太陽和地球間的距離越來越遠；③距離遠日點越來越近，因此角速度越來越小。

（6）分析極夜的範圍。①由A點向B點，即由夏至向秋分；②夏至時，極晝極夜範圍最大，因此由夏至到秋分，極晝極夜範圍逐漸縮小。

（7）分析正午太陽高度。①距離太陽直射點越近，正午太陽高度越大（高度角越大）；②由A點到B點，太陽直射點距離B點越來越近，因此太陽高度越來越大。

• 太陽直射點的移動

本節例題的難度較大，解題思路為：①根據太陽直射點，确定A點的地方時，進而計算北京的地方時；②根據“東減西加”的規律，分析北京的日期，并計算與北京同一天的經度範圍；③分析太陽的運動軌迹，進而确定日期的變化（6月23日~6月25日），并與遠日點的日期相比，進而分析日地距離、地球公轉的角速度；④根據日期的變化，分析極夜範圍（縮小）和正午太陽高度的變化（增大）。

太陽直射點，在南北回歸線之間往複移動，周期為為一個回歸年（365日5時48分46秒）：

①春分-夏至，由赤道開始，太陽直射點逐漸向北移動，北極點附近出現極晝，并逐漸擴大到北極圈；

②夏至-秋分，太陽直射點逐漸向南移動，最終移動到赤道，北極圈的極晝範圍逐漸縮小到北極點；

③秋分-冬至，由赤道開始，太陽直射點繼續向南移動，北極點附近出現極夜，并逐漸擴大到北極圈；

④冬至-春分，太陽直射點開始向北移動，最終移動到赤道，北極圈的極夜範圍逐漸縮小到北極點。

圖5 太陽直射點的移動規律

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