摘 要: 時間的換算,是很多學生學習地理時遇到的一個難點,尤其是高三面臨高考,學生在進行時間的計算時總是錯誤不斷。作者結合教學經驗,談談關于時間計算中應該注意掌握的原則。
關鍵詞: 中學地理教學 時區(qū) 地方時
在中學地理的學習中,時間的換算是個難點。因為課時有限,學生在初中和高一的課程中也只是了解了一些基本的方法。到了高三面臨高考,針對相關的時區(qū)和地方時計算則問題不斷,相對有些跨度的問題更顯得有些力不從心。我結合多年的教學經驗,認為要想掌握好這個難點必須從以下幾個方面入手,由淺到深,充分理解,才能熟練應用。
一、基本概念
基本概念是很多學生容易忽略的。因為概念不清,理解得不到位,導致失分的現(xiàn)象非常普遍。這里必須理解好三個概念。
1.地方時。
由于地球自西向東自轉,同緯度上不同的地區(qū)見到日出的時間有早有晚,東邊的時刻比西邊的時刻要早,這種因經度不同而產生的不同時刻,稱為地方時。這里要注意的原則有三個:
?。?)地方時只和經度有關系,和緯度無關,即同一個經度地方時是相同的,不同經度的地方時是不同的。
?。?)自轉一周是360°,需要的時間是24小時,所以經度每相隔15°相差1個小時,因此也就換算出每自轉1°需要約4分鐘時間;每自轉1′需要4秒鐘(1°=60′)。
?。?)根據(jù)自轉的方向,確定哪個點在東或在西。所謂的東早西晚,不是指東經度和西經度。
2.時區(qū)。
國際上規(guī)定,地球每24小時自西向東自轉一周是360°,即每一個小時自轉經度15°,故把全球劃分為24個時區(qū)。具體劃分方法如下:以本初子午線為基準,從西經7.5°至東經7.5°劃分為一個時區(qū),叫中時區(qū)。在中時區(qū)以東,依次劃分為東一區(qū)至東十二區(qū);在中時區(qū)以西,依次劃分為西一區(qū)至西十二區(qū)。東十二區(qū)和西十二區(qū)各跨經度7.5°合為一個時區(qū),即東西十二區(qū)。
在這里我們要弄清楚以下幾個問題:
?。?)時區(qū)和區(qū)時的概念。區(qū)時即某個時區(qū)采用的時間,它是用每個時區(qū)中央經線的地方時作為整個時區(qū)的統(tǒng)一時間。例如東八區(qū)的中央經線就是15°×8=120°,我們就以120°E這一條經線的地方時作為整個東八區(qū)的統(tǒng)一時刻,即東八區(qū)的區(qū)時。
這里要注意以下原則:
?、僦醒虢浘€的度數(shù)是15°的整數(shù)倍,而該時區(qū)就是以這個整數(shù)來命名的。
②時區(qū)的范圍:中央經線±7.5°。
?、弁粋€時區(qū)區(qū)時相同,相鄰時區(qū)相差1個小時。
(2)國際標準時、北京時間、北京地方時。要求全球范圍內都以零經度線上的時間作為國際上統(tǒng)一采用的標準時間。也即以中時區(qū)(0時區(qū))的中央經線上的地方時作為時間換算的起點。北京時間即為東八區(qū)的中央經線120°E上的地方時。北京地方時即116°E上的地方時。
3.國際日期變更線。
為避免在一個國家中同時存在著兩個日期,實際日界線并不是一條直線,而是折線。它北起北極,通過白令海峽、太平洋,直到南極。這樣,日界線就不再穿過任何國家。
?。?)日界線簡單地說就是“今天”和“昨天”的分界線。它既是一天的開始,又是一天的結束。從圖3我們不難看出,日界線的西側為今天,東側為昨天。這里要注意以下原則:
?、贃|西十二區(qū)合為一個時區(qū),即東西十二區(qū)采用的時刻相同。
②東西十二區(qū)日期相差一天。由西向東越過日界線,日期減一日,由東向西越過日界線,日期加一天。(這里要注意的是日期要調整,時刻是相同的。)
?。?)在實際應用中,日界線還有一條,即地方時為0點或24時所在的經線,可以是任何的一條經線而且其位置可以不斷變化。
這里要注意的原則有以下三點:
A.全球有兩個日期分界線:180°經線(日界線)和地方時為24時(0點)所在的經線,所以全球有兩個日期即今天和昨天。
B.0(24)時日界線向東(自轉方向)到180°經線(日界線)之間為“今天”,向西到180°經線(日界線)之間為“昨天”。
C.當180°經線(日界線)和地方時為24時(0點)所在的經線重合時,即180°經線(日界線)時刻為24時(0點),則全球處同一日期。
二、基本計算公式
在我們了解了以上的基本概念,弄清基本的原理后,在計算時還要注意由于我們全天采用的是24小時制,因此下午的時刻如果沒有采用24小時制,則一定要轉換為24小時制。如下午8時,在計算的時候就要轉換為20時。
1.地方時的計算:東加西減。
某地地方時=已知地方時±(4分鐘×兩地經度差)。
如果所求地方時的某地在已知地點的東邊,用加號;在已知地點的西邊,用減號。
這里要注意括號內兩地的經度差如果≥15°,則括號內可轉換為:
兩地經度差÷15°(商為小時數(shù)+余數(shù)×4分鐘。)
2.時區(qū)數(shù)計算:倍數(shù)+余數(shù)。
已知經度÷15°,則時區(qū)數(shù)由商和余數(shù)來確定。
A.余數(shù)小于7.5°則時區(qū)數(shù)就為其商數(shù)。
B.余數(shù)大于7.5°,則時區(qū)數(shù)為商+1。
3.時差:同時區(qū)用減法,不同時區(qū)用加法。
(1)若兩地同屬于東時區(qū)(西時區(qū))則用減法。即用公式表示為:∣M-N∣(M、N同為東時區(qū)(西時區(qū))數(shù)。)
?。?)若兩地分別屬于東、西時區(qū),則時區(qū)數(shù)相加。即用公式表示為:M+N。(中時區(qū)記作0。)
4.日期和時刻的計算。
(1)已知西時區(qū)的時刻,計算東時區(qū)時刻,公式如下:
東時區(qū)時刻=用已知時刻+時差。
(2)已知東時區(qū)的時刻計算西時區(qū)時刻,公式如下:
西時區(qū)時刻=用已知時刻-時差。
?。?)東時區(qū)的時刻早于西時區(qū)。東時區(qū)的時區(qū)數(shù)越大則區(qū)時越早,即東十二區(qū)的區(qū)時最早,西時區(qū)的時區(qū)數(shù)越小則區(qū)時越早。即西十二區(qū)的區(qū)時最晚。(為便于理解,這里我們不考慮是否夸過國際日期變更線。)
要注意最后的計算結果有以下三種情況:
?、儆嬎憬Y果大于24時,那么日期要增加1日,時間取計算結果減24。
?、谟嬎憬Y果小于24時,那么日期不變,時間取計算結果。
③計算結果是負數(shù),那么日期要減1日,時間取計算結果加24。
5.夏令時。
即當?shù)夭捎玫臅r間比區(qū)時提早1小時。因為歐美國家都采用,所以計算的時候要注意。
三、題型演練
通過以下題型的練習,我們對上面的計算公式進一步加深理解和鞏固,直到能熟練應用。
1.時區(qū)、區(qū)時和地方時的計算。
例1:中時區(qū)的時刻是下午3時,我們如何計算110°E的區(qū)時和地方時分別是多少?
分析:(1)首先要把中時區(qū)的時刻轉換成24小時制,即15時。
?。?)要算出110°E所在時區(qū)。根據(jù)基本公式我們來計算,步驟如下:
110°÷15商為7(即倍數(shù))余數(shù)為5°。
因為余數(shù)小于7.5°,所以其時區(qū)數(shù)為倍數(shù)。即110°E所在的時區(qū)為東七區(qū)。
又因東七區(qū)和中時區(qū)時差是7個小時,(即7-0=7。)
而且在中時區(qū)的東邊,所以110°E所在的時區(qū)的區(qū)時為
15+7=22,即為22點。(東加西減)。
?。?)地方時是以經度來計算的,因為中時區(qū)采用的是0°經線上的地方時,所以0°的地方時是15時,而110°E和0°相差110°經度,且在0°經線的東邊,所以時刻較0°經線早,根據(jù)前面的介紹:
我們可采用倍數(shù)+余數(shù)的辦法:
先算出150的倍數(shù),倍數(shù)即小時數(shù),余數(shù)×4算出分鐘數(shù)。
110°÷15商7余5°也即7小時+5×4分=7小時20分,
已知:0°經線上的地方時15點,那么110°E的地方時為15+7小時20分=22點20分。
2.日期+時間。
例2:已知北京(東八區(qū))的時間分別為5月25日10時,華盛頓(西五區(qū))是什么時間?
分析:首先我們已經知道了兩地的時區(qū),所以可直接來算時差。用以上的基本公式:它們處在不同的時區(qū),所以用加法:8+5=13,即時差為13個小時。其次東時區(qū)的時刻早于西時區(qū),即東八區(qū)的時刻早于西五區(qū)13個小時。
已知北京時間是5月25日10時,假設華盛頓時刻為M,則北京時間=M+13,則M=-3,(計算結果出現(xiàn)負數(shù),則日期要減一天,時間取計算結果加24。)則-3+24=21,即華盛頓此時的時間是5月24日的21時。
3.出發(fā)(到達)時間加行程時間的計算。
例3:2011年5月25日紐約(西五區(qū))時間上午9:00,小王遠在紐約留學的哥哥乘飛機回北京探親。自紐約至北京,飛機飛行時間約17小時。小李應在什么時間到機場迎接哥哥最合適?
分析:首先出發(fā)點時間和終點的時間在飛行的過程中都增加了17小時。
第一種方法:從出發(fā)點來計算。
?。?)這里我們已知出發(fā)時間是紐約時間上午9時以起點來算:飛機飛行的時間有17小時,所以出發(fā)點現(xiàn)在的時間就是:9+17=26,(計算結果大于24時,那么日期要增加1日,時間取計算結果減24。)26-24=2。也就是說飛機經歷17小時后到達北京時,現(xiàn)在紐約(西五區(qū))時間是2011年5月26日2點。
?。?)北京和紐約的時差是:8+5=13,因為東時區(qū)時間早于西時區(qū),即北京的時間早于紐約13個小時,現(xiàn)在紐約的時間是2011年5月26日2點。所以北京時間為2+13=15。(計算結果小于24時,日期不變,時間取計算結果。)所以小李迎接哥哥的時間應該是5月26日15時最合適。
第二種方法:從到達點來計算。
(1)已知出發(fā)時間是紐約時間上午9時以起點來算,北京此時的時刻。因為北京的時間早于紐約13個小時,所以北京此時的時刻為:9+13=22,(計算結果小于24時,日期不變,時間取計算結果。)即北京在飛機起飛時是2011年5月25日22時。
?。?)飛機飛行時間約17小時,北京的時間在飛行的過程中也過去了17個小時,所以當飛機到達時,北京的時間應為:22+17=39,(計算結果大于24時,那么日期要增加1日,時間取計算結果減24。)39-24=15,即北京在飛機到達的時間是2011年5月26日15時。
4.日期范圍的計算。
例4:當紐約(西五區(qū))時間是2011年5月25日下午3時,計算和北京(東八區(qū))同處一個日期的范圍約占全球的幾分之幾?
?。?)時間轉換成24小制,即紐約(西五區(qū))時間是2011年5月25日15時。
?。?)因為全球有兩個日期分界線:180°經線(日界線)和地方時為24時(0點)所在的經線。因180°經線(日界線)是已知的,是不變的,而地方時為24時(0點)所在的經線是在不斷變化的,所以我們只需要求出地方時為24時(0點)所在的經線即可。因為紐約(西五區(qū))時間是2011年5月25日15時,地方時為24時的經線較紐約時間早9個小時,即相差9個時區(qū),且在紐約的東邊(東早西晚),就可知地方時為24時(0點)所在的經線在60°E(東四區(qū))。
(3)從地方時0(24)時日界線向東到180°經線(日界線)之間為“今天”,向西到180°經線(日界線)之間為“昨天”。因而“今天”的范圍(2011年5月26日)是從60°E向東到180°經線(日界線)。因為北京就處在今天范圍,所以和北京(東八區(qū))同處一個日期的范圍所跨的經度范圍為120°(180°-60°=120°),
120°÷360°=1/3。即和北京(東八區(qū))同處一個日期的范圍約占全球的1/3。
上述題型旨在拋磚引玉,要想熟練地運用時間的換算,一是要深刻地理解概念;二是要熟悉基本的計算公式和需要注意的原則。要想做到舉一反三,還要多加練習。
注:“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”