区时的计算方法(一文搞懂地理易混概念)
相信大家在学习地球运动的时候,令大家普遍感到头大的一个知识点就是地方时和区时了。通常大家感到困惑的往往是这两个问题——
1.地方时和区时的概念该怎么区分?什么时候该用地方时,什么时候该用区时?
2.地方时和区时该怎么计算?
我们知道,地球是自西向东自转的,所以,东边的地点要比西边的地点要先经过晨线,因此东边的地点比西边的地点要先看到日出,也就是说东边地点的时刻要比西边地点的时刻早,如下图所示:
如果我们把上面这幅动图静止下来,那么在静止的这同一瞬间,不同经度的地方,就会有不同的地方时。如下图所示:
我们来解读一下这幅图。图中我们只能看到一半的地球,也就是说,我们只能看到180°的经度范围,而图中的经线将这一半的地球六等分,所以相邻两条经线之间的经度差应为180°÷6=30°,经度每隔15°,地方时相差1小时/经度每隔1°,地方时相差4分钟(解释见下图),所以图中相邻两条经线之间地方时相差2小时。
如图,A地所在的经度与B地所在的经度相差15°,而地球自转的角速度为15°/h,也就是说地球绕地轴每小时自西向东转动15°,因此A地在1小时后,将会到达B地所在的位置,若A地此时的地方时为X时,则B地此时的地方时就应为X+1时,因此经度每隔15°,地方时相差1小时,经过换算,也可以得到经度每隔1°,地方时相差4分钟的结论。
古时候,各地都把当地正午太阳位置最高的时刻定为地方时12:00,所以太阳直射的经线为地方时12:00(正午),而与之相对的经线则为地方时0:00/24:00(午夜),所以我们依次向西减2小时,或向东加2小时,就会得到图中的地方时分布。
但是,使用地方时很不方便。因为同一经线上地方时相同,每条经线上都有自己各自的地方时,若我们平时生活中使用地方时,就会因时间不统一造成许多混乱。
比如疫情期间,大家都上过网课,假设学校规定8时上网课,由于采用地方时,所以学校理解的8时指的是学校所在经线上的地方时。
而对于住在学校东西两边的学生来说,由于身处在不同的经线上,所以每个人的地方时是不一样的,若每个人都按自己所理解的8时,也就是每个人所在经线上的地方时8时上课,大家可以想象一下是个什么样的情况,是不是东边的同学打开电脑准备上课了,发现课还没开始,而西边的同学打开电脑准备上课了,发现课已经开始了。
所以,大家必须要统一时间,才能不造成混乱。比如大家都按学校所在经线上的地方时8时作为上课时间,不按各自经线上的地方时8时作为上课时间,是不是就可以同步上课了。而大家这一片区域统一的这个时间(学校所在经线上的地方时),就可以看成大家这一片区域的区时了。
某区域的区时在本质上其实就是该区域某条重要经线的地方时。为了克服时间上的混乱,1884年,国际经度会议决定按统一标准划分全球时区,在全球实行分区计时。
统一标准是这样的,全球经度共360°,每隔15°划为一个时区,因此全球共分为24个时区,以本初子午线(0°经线)为基准,从西经7.5°至东经7.5°,划为中时区,或叫零时区。在中时区以东,依次划分为东一区至东十二区;在中时区以西,依次划分为西一区至西十二区。东十二区和西十二区各跨经度7.5°,合为一个时区。
相邻两个时区的区时,由于经度相差15°,所以区时相差1小时。在任意两个时区之间,相差几个时区,它们就相差几小时。例如,北京和莫斯科相差5个时区,时间就相差5小时,其中较东的时区,区时较早。
最后,综上我们可以看到,地方时是与经线和太阳直接相关的时间,如果大家在做题时看到问你XX地所在经线的时间,XX地日出时间、XX地日落时间,肯定是问地方时;区时是人为规定的时间,也是大家日常生活中使用的时间,如果大家在做题时看到问你北京时间是XX,莫斯科时间是XX,XX地所在时区的时间,或者航班、比赛等日常生活中的一些活动的时间,肯定是问区时。
同时,区时是所在时区中央经线的地方时,本质上是地方时,所以大家在计算区时时也可以当成计算该时区中央经线的地方时;计算XX地所在经线的时间,如果该经线恰好是某时区的中央经线,那按区时去计算反而比较容易。
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