【地方时正午太阳高度的计算】地方时、正午太阳高度的计算
1.区时和地方时的计算
由于地球自转方向为自西向东，从而使得东边的地点总比西边的地点先看到日出，时间上要比西边的地区时间要早，故东早西晚是计算区时和地方时的关键思想，计算原理公式是：东加西减。其计算方法如下：
第一，要了解区时和地方时的差值比。区时——两地每相差一个时区，区时相差1小时；地方时——两地经度每相差1度，地方时相差4分钟。
第二，从两地的时区差和经度差，求出两地的时间差。同时区(同经区)的，则两地的时区差或经度差，即为两地的时间差；若两地分别为不同的时区或经区，则两地的时区和经度之间和即为两地的时间差。
第三，根据东早西晚的规律，采用“东+西-”的公式，求出某地的时间。相差多少时间就要加上或减去多少时间。
如果已知A地的时间，求B地时间。
B地的时间=A地时间±4分钟×经度差
(如果B地在A地的东面用“+”，如果B地在A地的西面用“-”)。如：A地为10时26分，B地与A地相差40度，在A地的西侧，求B地的时间。计算过程如下：
B地时间=10时26分-4分钟×40°=10时26分-160分钟=7时46分
那么，如何计算B地的区时呢?首先我们要计算出A、B两地的时区差，然后依照下面的公式求出B地的区时。
B地的区时=A地区时±两地的时区差(如果B地在A地的东西用“+”，如果B地在A地的西面用“-”)。
假设上题中A地10时26分为东三区的区时，则B地的区时是多少?
由于B地在A地西侧，相差40°，可推知，B地的经度应为5°E，属于中时区，则A、B两地的时区差为3。计算如下：
B地的区时=10时26分-3＝7时26分
要注意的是，如果计算结果小于24时，那么日期不变、时间不变：如果大于24时，那么日期加上一天，时间减去24小时；如果是负数，那么日期减去一天，时间加上24小时。
2.日期的变更计算
首先要明确东、西十二区的相对位置：东十二区在日界线的西侧，西十二区在日界线的东侧。由于东十二区的时间要比西十二区早24小时，即一天，所以当由东十二区向东越过日界线进入西十二区，日期要减去1天；反之，由西十二区向西越过日界线进入东十二区，日期则要加上1天。
3.与地球示意图的结合计算
这种考法是在现在地理学考试中一种最常见的。把地球运动的相关知识和时区、日界线的相关内容结合在一起综合考查，更能体现出现代教育对学生逻辑思维能力、灵活运用知识能力培养的要求。
【例1】某一轮船在太平洋上每日向西跨越经度12°，该船上人们经历一个昼夜的时间大约是( )
A?13.3小时 B?23.3小时
C?24小时 D?24.8小时
【解题思路】地球每日自西向东自转，即太阳每小时自东向西移动15°，而轮船也是自东向西航行，这样轮船白天好像追赶西移的太阳，晚上又好像是在躲避东升的太阳，每日西进12°，即每小时西进0?5°，因此，对船上的人来说，太阳每小时向西移动不是15°，而是14?5°，因此一个昼夜的时间约为(360÷14.5°)24.8小时。
【答案】D
【解题回顾】轮船行进的方向与太阳一致，即相向而行，就如同甲骑摩托车与乙步行在环行跑道上运动，若两人同时在同一起跑线上出发，相向而行，甲第二次遇到乙时，甲走的路程是一圈+乙走的路程。这里甲代表太阳，乙代表轮船，环行跑道代表地球上的纬线圈。太阳沿着纬线圈转一周需24小时，再加上乙 (轮船)所走的路程(向西12°)，太阳需再走0?8小时(12°×4分钟=0?8时)才能追到船，轮船上的人才能再次看到太阳(如象甲追上乙一样道理)。
如图示
【迁移·变式】若该轮船在太平洋上每日向东跨越经度12°，该船上人们经历一个昼夜的时间又是多少?请同学讨论。
【例2】近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境显著改善。请读图，运用以下公式及相关知识回答下列各题：
①某地正午太阳高度的大小：H=90°-｜φ-δ｜，式中H为正午太阳高度；φ为当地纬度，取正值；δ为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。
②tan35°≈0.7tan45°=1tan60°≈1.732
(1)房地产开发商在某城市(北纬30度)建造了两幢商品住宅楼(见上图)，某房居民买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后发现正午前后，太阳光线被南楼挡住。请问该房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是( )
A?1个月 B?3个月
C?6个月 D?9个月
(2)为避免这种纠纷，房地产开发商在建楼时，应该使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射。那么在两楼间距不变的情况下，南楼的高度最高约为( )
A?20米 B?30米 C?40米 D?50米
【解题思路】太阳高度的计算简单的可以用H=90-△表示，式中H表示正午太阳高度，△表示太阳直射点与所求点的纬度差值。如果理解了这一公式，解这道题就较容易了。如解第(1)题时，春分、秋分太阳直射在赤道上，此时，该地与太阳直射点的纬度差值为30°，因此，该地春分和秋分的正午太阳高度应为60°，因此可算出这两天正午南楼的影子长为69÷tan60°=69÷1.732≈40米。由此可知，北楼一层在秋分到次年春分的约六个月的正午也晒不到太阳光，从而得到正确答案。
解第(2)小题时，需明确在北纬30°地区，要使北楼所在朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射。只要南楼冬至日正午时的影子长小于等于40米即可。而在北纬30°地区冬至日与直射点纬度相差53.5°，这一天的太阳高度应为36.5°，设南楼最大高度为X，则得X≤40×tan36.5°，根据已知条件tan35°≈0.7，结合备
选答案，得到第(2)小题的正确答案。
【答案】(1)C(2)B
【解题回顾】要使北楼全年不受南楼影子挡住，只要在冬至日这一天南楼的影子挡不到北楼楼角下即可，如图：图中的a即为冬至日的正午太阳高度的仰角。
【迁移·变式】当该地南楼影子最短时，这里的农民兄弟正忙于(农事活动)，可能受到天气影响。
【例3】一艘由太平洋驶向大西洋的船经过P地(图中左上角)时，一名中国船员拍摄到海上东日景观，洗印出的照片上显示拍照时间为9时0分0秒(北京时间)。据此判断1-4题。
1?该船员拍摄照片时，P地的地方时为( )
A22时 B14时 C20时 D16时
2?拍摄照片的当天，漠河的夜长约为( )
A?16小时B?14小时
C?10小时D?12小时
3?该船即将进入( )
A?巴拿马运河
B?麦哲伦海峡
C?德雷克海峡
D?直布罗陀海峡
4?此时世界各地可能出现的现象是( )
A?美国中部小麦黄熟
B?中国江淮流域干热
C?地中海北岸连日阴雨
D?拉普拉塔河正值涨水期
【解题回顾】由题目中已知条件，该船由太平洋驶向大西洋，由此可知此航道只可能是巴拿马运河或是麦哲伦海峡，又从图中信息可知该航道的纬度是在 54°附近，巴拿马运河在10°N附近，故该航道是麦哲伦海峡。从图中获悉经度是由东向西增加的，故P点的经度是75°W，由题已知北京时间 (120°E)是9时0分0秒，故P地的地方时为前一天的20时；漠河的纬度接近54°N与P地纬度数相近，P地的昼长即为漠河的夜长，P地的昼长是日落时间20时减去正午12时时间等于下午时间，再乘以2，得16时，即漠的夜长约为16小时。由以上分析可得出北半球为冬季，南半球为夏季，所以地中海北岸连日阴雨。
【答案】1?C2?A3?B4?C
