师:同学们,今天我们一起来学习高二人教版地理选择性必修一第一单元第二节地球运动的地理意义第三课时。先来看看本节的学习要求,课程标准是结合实例说明地球运动的地理意义。学习目标有:知道晨昏线的特点和应用;理解时差计算中日期的变更和自然日界线的划分;理解昼夜长短和正午太阳高度在生活中的应用;知道二十四节气的划分。
我们先来回顾之前的内容。第一课时讲了地球自转的地理意义,包括昼夜交替(其中有昼夜半球、晨昏线、昼夜交替周期)、时差(地方时区与区时、国际日界线),还有沿地表水平运动物体的偏向。第二课时讲了地球公转的地理意义,包括昼夜长短的变化、正午太阳高度的变化、四季更替和五带划分。今天在这些基础上,继续补充地球运动的地理意义的相关应用。
首先,看晨昏线的特点。回顾一下晨昏线的划分,顺着地球自转方向,自西向东,由黑夜进入白昼为晨线,由白昼进入黑夜为昏线。比如左图,广州顺着地球自转方向从黑夜进入白昼,所以左图所示为晨线;右图,广州顺着地球自转方向从白昼进入黑夜,右图所示为昏线。
通过回顾晨昏线概念,能发现它的一些特点:始终与太阳光线垂直;平分地球,是过球心的大圆;始终平分赤道,赤道全年昼夜等长;移动方向与地球自转方向相反,自东向西,移动速度与地球自转速度相同;春分秋分日与某一经线圈重合,平分所有纬线,全球昼夜等长;夏至日与极圈相切,北极圈上出现极昼现象,南极圈上出现极夜现象;冬至日与极圈相切,南极圈上出现极昼现象,北极圈上出现极夜现象。
例如,读地球光照示意图判断该日日期和c点夜长。答案是6月22日前后,12小时。读图可知,该日北极圈及以北地区出现了极昼,正值北半球夏至,所以日期为6月22日前后。c点位于赤道上,晨昏线始终平分赤道,赤道上全年昼夜等长,所以c点夜长为12小时。
接下来,讲时差计算和日界线。
时差计算中的日期变更:两地相隔几个时区,相差就是几小时。越在东边的地方时间越早,即东加西减。但有时计算中会出现时刻不在0 - 24这个区间的特殊情况,即便不越过国际日界线,也需要进行日期的变更。
例题1:当地时间2013年9月15日14时,波士顿(西五区)马拉松赛开幕时,北京时间为?北京时间 = 14 +(西5 + 东8) = 14 + 13 = 27,若大于24,时数减24,27 - 24 = 3,日期加一天,所以北京时间是9月16日3时。
例题2:神十航天员北京时间2013年6月20日10时,在太空给地面的学生讲课。旧金山(西经122度)的中国留学生组织同步观看此次授课,他们上课的时间为当地什么时候?旧金山时间 = 10 -(西8 + 东8) = 10 - 16 = -6,若小于0时,实数加24, - 6 + 24 = 18,日期减一天,所以旧金山时间是6月19日18时。
通过上面例题可知,在计算时差时,即便不越过国际日界线,也会出现日期需要变更的情况,这是因为地球上有两条日界线。一条是人为日界线,即国际日界线,以180度经线为参考划定,是一条固定的日界线;另一条是自然日界线,即地方时为0时或24时的经线,是一条不固定的日界线。在地球自转一周24小时内,每一条经线都有机会成为自然日界线。下面通过表格对比一下两条日界线:
- 自然日界线:指地方时为零时的经线,以西是旧的一天,以东是新的一天,零时所在的经线时刻在变化,该线在地球表面自东向西移动。
- 人为日界线:指180度经线,以东是旧的一天,以西是新的一天,180度经线在地球表面的位置不变。
分清楚两条日界线,就可以在地球表面确定日期范围。新的一天范围从零时所在经线向东到180度经线;旧的一天范围从零时所在经线向西到180度经线。还可以根据日界线计算新旧日期比例:
- 新的一天占全球的比值 = 新的一天所跨经度数÷360度。
- 旧的一天占全球的比值 = 旧的一天所跨经度数÷360度。
- 新旧两天的比值 = 新的一天所跨经度数÷旧的一天所跨经度数。
计算日期比例的关键在于利用题目信息找出自然日界线的经度,即地方时为零时的经度,进而确定新旧一天所跨经度范围。若零时经线位于东经度范围,则全球今天小于昨天,且零时经线越往东移,今天范围越小;若零时经线位于西经度范围,则全球今天大于昨天,且零时经线越往西移,今天范围越大;若零时经线与0度经线重合,则全球今天与昨天各占一半;若零时经线与180度经线重合,则全球都属于同一天。
例如,中央广播电视台2022年春节联欢晚会于北京时间2022年1月31日20点开始,为什么每年春晚都在北京时间20点开始呢?因为在北京(东八区)20点时,国际日界线和自然日界线重合,即180度经线地方时为0点,全球处于同一天,全球各地的华人可以在同一天开始庆祝农历新年。
