摘 要: 時(shí)間的換算,是很多學(xué)生學(xué)習(xí)地理時(shí)遇到的一個(gè)難點(diǎn),尤其是高三面臨高考,學(xué)生在進(jìn)行時(shí)間的計(jì)算時(shí)總是錯(cuò)誤不斷。作者結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn),談?wù)勱P(guān)于時(shí)間計(jì)算中應(yīng)該注意掌握的原則。
關(guān)鍵詞: 中學(xué)地理教學(xué) 時(shí)區(qū) 地方時(shí)
在中學(xué)地理的學(xué)習(xí)中,時(shí)間的換算是個(gè)難點(diǎn)。因?yàn)檎n時(shí)有限,學(xué)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(guān)的時(shí)區(qū)和地方時(shí)計(jì)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(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為要想掌握好這個(gè)難點(diǎn)必須從以下幾個(gè)方面入手,由淺到深,充分理解,才能熟練應(yīng)用。
一、基本概念
基本概念是很多學(xué)生容易忽略的。因?yàn)楦拍畈磺澹斫獾貌坏轿唬瑢?dǎo)致失分的現(xiàn)象非常普遍。這里必須理解好三個(gè)概念。
1.地方時(shí)。
由于地球自西向東自轉(zhuǎn),同緯度上不同的地區(qū)見到日出的時(shí)間有早有晚,東邊的時(shí)刻比西邊的時(shí)刻要早,這種因經(jīng)度不同而產(chǎn)生的不同時(shí)刻,稱為地方時(shí)。這里要注意的原則有三個(gè):
(1)地方時(shí)只和經(jīng)度有關(guān)系,和緯度無關(guān),即同一個(gè)經(jīng)度地方時(shí)是相同的,不同經(jīng)度的地方時(shí)是不同的。
(2)自轉(zhuǎn)一周是360°,需要的時(shí)間是24小時(shí),所以經(jīng)度每相隔15°相差1個(gè)小時(shí),因此也就換算出每自轉(zhuǎn)1°需要約4分鐘時(shí)間;每自轉(zhuǎn)1′需要4秒鐘(1°=60′)。
(3)根據(jù)自轉(zhuǎn)的方向,確定哪個(gè)點(diǎn)在東或在西。所謂的東早西晚,不是指東經(jīng)度和西經(jīng)度。
2.時(shí)區(qū)。
國際上規(guī)定,地球每24小時(shí)自西向東自轉(zhuǎn)一周是360°,即每一個(gè)小時(shí)自轉(zhuǎn)經(jīng)度15°,故把全球劃分為24個(gè)時(shí)區(qū)。具體劃分方法如下:以本初子午線為基準(zhǔn),從西經(jīng)7.5°至東經(jīng)7.5°劃分為一個(gè)時(shí)區(qū),叫中時(shí)區(qū)。在中時(shí)區(qū)以東,依次劃分為東一區(qū)至東十二區(qū);在中時(shí)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(jīng)度7.5°合為一個(gè)時(shí)區(qū),即東西十二區(qū)。
在這里我們要弄清楚以下幾個(gè)問題:
(1)時(shí)區(qū)和區(qū)時(shí)的概念。區(qū)時(shí)即某個(gè)時(shí)區(qū)采用的時(shí)間,它是用每個(gè)時(shí)區(qū)中央經(jīng)線的地方時(shí)作為整個(gè)時(shí)區(qū)的統(tǒng)一時(shí)間。例如東八區(qū)的中央經(jīng)線就是15°×8=120°,我們就以120°E這一條經(jīng)線的地方時(shí)作為整個(gè)東八區(qū)的統(tǒng)一時(shí)刻,即東八區(qū)的區(qū)時(shí)。
這里要注意以下原則:
①中央經(jīng)線的度數(shù)是15°的整數(shù)倍,而該時(shí)區(qū)就是以這個(gè)整數(shù)來命名的。
②時(shí)區(qū)的范圍:中央經(jīng)線±7.5°。
③同一個(gè)時(shí)區(qū)區(qū)時(shí)相同,相鄰時(shí)區(qū)相差1個(gè)小時(shí)。
(2)國際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)、北京時(shí)間、北京地方時(shí)。要求全球范圍內(nèi)都以零經(jīng)度線上的時(shí)間作為國際上統(tǒng)一采用的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。也即以中時(shí)區(qū)(0時(shí)區(qū))的中央經(jīng)線上的地方時(shí)作為時(shí)間換算的起點(diǎn)。北京時(shí)間即為東八區(qū)的中央經(jīng)線120°E上的地方時(shí)。北京地方時(shí)即116°E上的地方時(shí)。
3.國際日期變更線。
為避免在一個(gè)國家中同時(shí)存在著兩個(gè)日期,實(shí)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。
(1)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(jié)束。從圖3我們不難看出,日界線的西側(cè)為今天,東側(cè)為昨天。這里要注意以下原則:
①東西十二區(qū)合為一個(gè)時(shí)區(qū),即東西十二區(qū)采用的時(shí)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(diào)整,時(shí)刻是相同的。)
(2)在實(shí)際應(yīng)用中,日界線還有一條,即地方時(shí)為0點(diǎn)或24時(shí)所在的經(jīng)線,可以是任何的一條經(jīng)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(diǎn):
A.全球有兩個(gè)日期分界線:180°經(jīng)線(日界線)和地方時(shí)為24時(shí)(0點(diǎn))所在的經(jīng)線,所以全球有兩個(gè)日期即今天和昨天。
B.0(24)時(shí)日界線向東(自轉(zhuǎn)方向)到180°經(jīng)線(日界線)之間為“今天”,向西到180°經(jīng)線(日界線)之間為“昨天”。
C.當(dāng)180°經(jīng)線(日界線)和地方時(shí)為24時(shí)(0點(diǎn))所在的經(jīng)線重合時(shí),即180°經(jīng)線(日界線)時(shí)刻為24時(shí)(0點(diǎn)),則全球處同一日期。
二、基本計(jì)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(jì)算時(shí)還要注意由于我們?nèi)觳捎玫氖?4小時(shí)制,因此下午的時(shí)刻如果沒有采用24小時(shí)制,則一定要轉(zhuǎn)換為24小時(shí)制。如下午8時(shí),在計(jì)算的時(shí)候就要轉(zhuǎn)換為20時(shí)。
1.地方時(shí)的計(jì)算:東加西減。
某地地方時(shí)=已知地方時(shí)±(4分鐘×兩地經(jīng)度差)。
如果所求地方時(shí)的某地在已知地點(diǎn)的東邊,用加號(hào);在已知地點(diǎn)的西邊,用減號(hào)。
這里要注意括號(hào)內(nèi)兩地的經(jīng)度差如果≥15°,則括號(hào)內(nèi)可轉(zhuǎn)換為:
兩地經(jīng)度差÷15°(商為小時(shí)數(shù)+余數(shù)×4分鐘。)
2.時(shí)區(qū)數(shù)計(jì)算:倍數(shù)+余數(shù)。
已知經(jīng)度÷15°,則時(shí)區(qū)數(shù)由商和余數(shù)來確定。
A.余數(shù)小于7.5°則時(shí)區(qū)數(shù)就為其商數(shù)。
B.余數(shù)大于7.5°,則時(shí)區(qū)數(shù)為商+1。
3.時(shí)差:同時(shí)區(qū)用減法,不同時(shí)區(qū)用加法。
(1)若兩地同屬于東時(shí)區(qū)(西時(shí)區(qū))則用減法。即用公式表示為:∣M-N∣(M、N同為東時(shí)區(qū)(西時(shí)區(qū))數(shù)。)
(2)若兩地分別屬于東、西時(shí)區(qū),則時(shí)區(qū)數(shù)相加。即用公式表示為:M+N。(中時(shí)區(qū)記作0。)
4.日期和時(shí)刻的計(jì)算。
(1)已知西時(shí)區(qū)的時(shí)刻,計(jì)算東時(shí)區(qū)時(shí)刻,公式如下:
東時(shí)區(qū)時(shí)刻=用已知時(shí)刻+時(shí)差。
(2)已知東時(shí)區(qū)的時(shí)刻計(jì)算西時(shí)區(qū)時(shí)刻,公式如下:
西時(shí)區(qū)時(shí)刻=用已知時(shí)刻-時(shí)差。
(3)東時(shí)區(qū)的時(shí)刻早于西時(shí)區(qū)。東時(shí)區(qū)的時(shí)區(qū)數(shù)越大則區(qū)時(shí)越早,即東十二區(qū)的區(qū)時(shí)最早,西時(shí)區(qū)的時(shí)區(qū)數(shù)越小則區(qū)時(shí)越早。即西十二區(qū)的區(qū)時(shí)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(jì)算結(jié)果有以下三種情況:
①計(jì)算結(jié)果大于24時(shí),那么日期要增加1日,時(shí)間取計(jì)算結(jié)果減24。
②計(jì)算結(jié)果小于24時(shí),那么日期不變,時(shí)間取計(jì)算結(jié)果。
③計(jì)算結(jié)果是負(fù)數(shù),那么日期要減1日,時(shí)間取計(jì)算結(jié)果加24。
5.夏令時(shí)。
即當(dāng)?shù)夭捎玫臅r(shí)間比區(qū)時(shí)提早1小時(shí)。因?yàn)闅W美國家都采用,所以計(jì)算的時(shí)候要注意。
三、題型演練
通過以下題型的練習(xí),我們對上面的計(jì)算公式進(jìn)一步加深理解和鞏固,直到能熟練應(yīng)用。
1.時(shí)區(qū)、區(qū)時(shí)和地方時(shí)的計(jì)算。
例1:中時(shí)區(qū)的時(shí)刻是下午3時(shí),我們?nèi)绾斡?jì)算110°E的區(qū)時(shí)和地方時(shí)分別是多少?
分析:(1)首先要把中時(shí)區(qū)的時(shí)刻轉(zhuǎn)換成24小時(shí)制,即15時(shí)。
(2)要算出110°E所在時(shí)區(qū)。根據(jù)基本公式我們來計(jì)算,步驟如下:
110°÷15商為7(即倍數(shù))余數(shù)為5°。
因?yàn)橛鄶?shù)小于7.5°,所以其時(shí)區(qū)數(shù)為倍數(shù)。即110°E所在的時(shí)區(qū)為東七區(qū)。
又因東七區(qū)和中時(shí)區(qū)時(shí)差是7個(gè)小時(shí),(即7-0=7。)
而且在中時(shí)區(qū)的東邊,所以110°E所在的時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)為
15+7=22,即為22點(diǎn)。(東加西減)。
(3)地方時(shí)是以經(jīng)度來計(jì)算的,因?yàn)橹袝r(shí)區(qū)采用的是0°經(jīng)線上的地方時(shí),所以0°的地方時(shí)是15時(shí),而110°E和0°相差110°經(jīng)度,且在0°經(jīng)線的東邊,所以時(shí)刻較0°經(jīng)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(shí)數(shù),余數(shù)×4算出分鐘數(shù)。
110°÷15商7余5°也即7小時(shí)+5×4分=7小時(shí)20分,
已知:0°經(jīng)線上的地方時(shí)15點(diǎn),那么110°E的地方時(shí)為15+7小時(shí)20分=22點(diǎn)20分。
2.日期+時(shí)間。
例2:已知北京(東八區(qū))的時(shí)間分別為5月25日10時(shí),華盛頓(西五區(qū))是什么時(shí)間?
分析:首先我們已經(jīng)知道了兩地的時(shí)區(qū),所以可直接來算時(shí)差。用以上的基本公式:它們處在不同的時(shí)區(qū),所以用加法:8+5=13,即時(shí)差為13個(gè)小時(shí)。其次東時(shí)區(qū)的時(shí)刻早于西時(shí)區(qū),即東八區(qū)的時(shí)刻早于西五區(qū)13個(gè)小時(shí)。
已知北京時(shí)間是5月25日10時(shí),假設(shè)華盛頓時(shí)刻為M,則北京時(shí)間=M+13,則M=-3,(計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)負(fù)數(shù),則日期要減一天,時(shí)間取計(jì)算結(jié)果加24。)則-3+24=21,即華盛頓此時(shí)的時(shí)間是5月24日的21時(shí)。
3.出發(fā)(到達(dá))時(shí)間加行程時(shí)間的計(jì)算。
例3:2011年5月25日紐約(西五區(qū))時(shí)間上午9:00,小王遠(yuǎn)在紐約留學(xué)的哥哥乘飛機(jī)回北京探親。自紐約至北京,飛機(jī)飛行時(shí)間約17小時(shí)。小李應(yīng)在什么時(shí)間到機(jī)場迎接哥哥最合適?
分析:首先出發(fā)點(diǎn)時(shí)間和終點(diǎn)的時(shí)間在飛行的過程中都增加了17小時(shí)。
第一種方法:從出發(fā)點(diǎn)來計(jì)算。
(1)這里我們已知出發(fā)時(shí)間是紐約時(shí)間上午9時(shí)以起點(diǎn)來算:飛機(jī)飛行的時(shí)間有17小時(shí),所以出發(fā)點(diǎn)現(xiàn)在的時(shí)間就是:9+17=26,(計(jì)算結(jié)果大于24時(shí),那么日期要增加1日,時(shí)間取計(jì)算結(jié)果減24。)26-24=2。也就是說飛機(jī)經(jīng)歷17小時(shí)后到達(dá)北京時(shí),現(xiàn)在紐約(西五區(qū))時(shí)間是2011年5月26日2點(diǎn)。
(2)北京和紐約的時(shí)差是:8+5=13,因?yàn)闁|時(shí)區(qū)時(shí)間早于西時(shí)區(qū),即北京的時(shí)間早于紐約13個(gè)小時(shí),現(xiàn)在紐約的時(shí)間是2011年5月26日2點(diǎn)。所以北京時(shí)間為2+13=15。(計(jì)算結(jié)果小于24時(shí),日期不變,時(shí)間取計(jì)算結(jié)果。)所以小李迎接哥哥的時(shí)間應(yīng)該是5月26日15時(shí)最合適。
第二種方法:從到達(dá)點(diǎn)來計(jì)算。
(1)已知出發(fā)時(shí)間是紐約時(shí)間上午9時(shí)以起點(diǎn)來算,北京此時(shí)的時(shí)刻。因?yàn)楸本┑臅r(shí)間早于紐約13個(gè)小時(shí),所以北京此時(shí)的時(shí)刻為:9+13=22,(計(jì)算結(jié)果小于24時(shí),日期不變,時(shí)間取計(jì)算結(jié)果。)即北京在飛機(jī)起飛時(shí)是2011年5月25日22時(shí)。
(2)飛機(jī)飛行時(shí)間約17小時(shí),北京的時(shí)間在飛行的過程中也過去了17個(gè)小時(shí),所以當(dāng)飛機(jī)到達(dá)時(shí),北京的時(shí)間應(yīng)為:22+17=39,(計(jì)算結(jié)果大于24時(shí),那么日期要增加1日,時(shí)間取計(jì)算結(jié)果減24。)39-24=15,即北京在飛機(jī)到達(dá)的時(shí)間是2011年5月26日15時(shí)。
4.日期范圍的計(jì)算。
例4:當(dāng)紐約(西五區(qū))時(shí)間是2011年5月25日下午3時(shí),計(jì)算和北京(東八區(qū))同處一個(gè)日期的范圍約占全球的幾分之幾?
(1)時(shí)間轉(zhuǎn)換成24小制,即紐約(西五區(qū))時(shí)間是2011年5月25日15時(shí)。
(2)因?yàn)槿蛴袃蓚€(gè)日期分界線:180°經(jīng)線(日界線)和地方時(shí)為24時(shí)(0點(diǎn))所在的經(jīng)線。因180°經(jīng)線(日界線)是已知的,是不變的,而地方時(shí)為24時(shí)(0點(diǎn))所在的經(jīng)線是在不斷變化的,所以我們只需要求出地方時(shí)為24時(shí)(0點(diǎn))所在的經(jīng)線即可。因?yàn)榧~約(西五區(qū))時(shí)間是2011年5月25日15時(shí),地方時(shí)為24時(shí)的經(jīng)線較紐約時(shí)間早9個(gè)小時(shí),即相差9個(gè)時(shí)區(qū),且在紐約的東邊(東早西晚),就可知地方時(shí)為24時(shí)(0點(diǎn))所在的經(jīng)線在60°E(東四區(qū))。
(3)從地方時(shí)0(24)時(shí)日界線向東到180°經(jīng)線(日界線)之間為“今天”,向西到180°經(jīng)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(jīng)線(日界線)。因?yàn)楸本┚吞幵诮裉旆秶院捅本|八區(qū))同處一個(gè)日期的范圍所跨的經(jīng)度范圍為120°(180°-60°=120°),
120°÷360°=1/3。即和北京(東八區(qū))同處一個(gè)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(yùn)用時(shí)間的換算,一是要深刻地理解概念;二是要熟悉基本的計(jì)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(xí)。
注:“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”