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高三地理計(jì)算八大公式
一、距離計(jì)算
1、原理:緯度1°的經(jīng)線長(zhǎng)度=111km;赤道上經(jīng)度1°的緯線長(zhǎng)度=111km
任何緯線上,經(jīng)度1°的間隔= 111*cosαkm(α表示緯度數(shù))(*代表乘號(hào))
2、運(yùn)用:首先確定兩點(diǎn)間的距離與經(jīng)度還是緯度大致相當(dāng),而后確定大約相當(dāng)于多少經(jīng)度或緯度,綜上所述原理進(jìn)行計(jì)算。
3、案例:我國(guó)的黃河站(78°55’N,11°56’E)距離北極有多遠(yuǎn)?
計(jì)算方式是:111km/1°*(90°-75°55’) ≈1221km
二、地方時(shí)計(jì)算
1、計(jì)算公式
某地地方時(shí)=已知地方時(shí)±經(jīng)度差/15°*1時(shí)
某地地方時(shí)=已知地方時(shí)±4分鐘/1°*經(jīng)度差
式中加減號(hào)的選用條件:如果所求地方時(shí)的某地在已知地的東邊,用加號(hào);在已知地的西邊用減號(hào)。
經(jīng)度差的計(jì)算:兩地在0°經(jīng)線的同側(cè),則兩地的經(jīng)度數(shù)相減;兩地在0°經(jīng)線的兩側(cè),則兩地的經(jīng)度數(shù)相加。
2、計(jì)算地方時(shí)的步驟:確定兩地的經(jīng)度差;確定兩地的地方時(shí)差;確定兩地的東西方向;代入公式計(jì)算。
3案例:當(dāng)120°E地方時(shí)為12點(diǎn)時(shí),60°W的地方時(shí)是多少?
計(jì)算過(guò)程:確定經(jīng)度差(120°E+60°W=180°);確定兩地的地方時(shí)差(180°/15°=12);確定兩地的東西方向(120°E位于60°W以東);代入公式計(jì)算(12-180/15=0)。
三、區(qū)時(shí)計(jì)算
某地區(qū)時(shí)=已知地區(qū)時(shí)±1小時(shí)*兩地相隔時(shí)區(qū)數(shù)
式中加減號(hào)的選用條件:如果所求時(shí)區(qū)的某地在已知地的東邊,用加號(hào);在已知地的西邊,用減號(hào)。
失去查的計(jì)算:如果一地在東時(shí)區(qū)或西時(shí)區(qū),則大數(shù)減去小數(shù);如果一地在東時(shí)區(qū),另一地在西時(shí)區(qū),則兩時(shí)區(qū)數(shù)相加。
時(shí)區(qū)數(shù):所在地經(jīng)度/15°,所得商四舍五入取整數(shù),即為時(shí)區(qū)數(shù)。
2、計(jì)算區(qū)時(shí)的步驟:確定兩地的時(shí)區(qū);確定兩地的時(shí)區(qū)數(shù)差;確定兩地的東西方向;代入公式計(jì)算。
3、案例:當(dāng)某人乘坐的飛機(jī)于當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月8日14點(diǎn)從北京起飛時(shí),紐約(74°W)的時(shí)區(qū)數(shù)為74/15,西五區(qū);兩地時(shí)區(qū)差是8+5=13;東八區(qū)在西五區(qū)的東面;計(jì)算:14-(8+5)=1。
四、日起計(jì)算。
1、日期變化原因
日界線(國(guó)際日期變更線):由于東邊的時(shí)間早于西邊,且每隔15個(gè)經(jīng)度就相差一個(gè)小時(shí),全球有360個(gè)經(jīng)度,同一個(gè)地方在繞地球一周后就相差24個(gè)小時(shí),即1天。為消除這種日期上的差異,國(guó)際上規(guī)定以180°經(jīng)線為日界線。
子夜線:地方時(shí)為24點(diǎn)或0點(diǎn)的經(jīng)線,是今天和昨天的自然分界線,是由于晝夜的更替而引起的。
2、注意的問(wèn)題
1)日界線兩側(cè)的東十二區(qū)和西十二區(qū)鐘點(diǎn)相同,單日期不同,東十二區(qū)比西十二區(qū)塊24個(gè)小時(shí),即快一天。
2)為了避免在一個(gè)國(guó)家或地區(qū)使用兩個(gè)日期,日界線并不完全與180°經(jīng)線重合,而是繞過(guò)了一些島嶼和海峽。
3)子夜線兩側(cè)的鐘點(diǎn)相同,但日期不同,東側(cè)的日期比西側(cè)的日期早(快)1天。
4)子夜線是自然存在的,地方時(shí)為24點(diǎn)或0點(diǎn),說(shuō)24點(diǎn)時(shí)為昨天,0點(diǎn)時(shí)則為今天。
3、兩個(gè)日期所占比例的計(jì)算
1)在地球上,分隔日期的分界線共有兩條,一條是人為規(guī)定的國(guó)際日期變更線(180°經(jīng)線),簡(jiǎn)稱日界線;另一條則是地方時(shí)為0時(shí)(或24時(shí))的經(jīng)線。
2)當(dāng)?shù)厍蛏现淮嬖谝粋(gè)日期時(shí),兩條分界線合二為一,便是180°經(jīng)線。
因?yàn)槿战缇是新的一天的起點(diǎn),所以180°經(jīng)線的地方時(shí)就等于新的一天已經(jīng)轉(zhuǎn)過(guò)的時(shí)角,也就是說(shuō),從180°經(jīng)線向西到地方時(shí)為0時(shí)的經(jīng)線之間的范圍為新的一天,其余就是就得一天。因此,一直地球上某點(diǎn)的地方時(shí),可以求算此刻今日與昨日在地球上所占的比例。如果180°經(jīng)線的地方時(shí)為12時(shí),則此刻在地球上今日與昨日在地球上范圍各占一半。假若直射經(jīng)線不是180°而是120°E,那么可以推出180°經(jīng)線地方時(shí)為16時(shí),擇地秋山關(guān)心的一天范圍大于舊的一天的范圍。
規(guī)律:a.180°經(jīng)線向西到地方時(shí)為0時(shí)的經(jīng)線之間是新的一天范圍。
b.180°經(jīng)線地方時(shí)為0/24,則全球?qū)儆谕惶臁?/p>
c.180°經(jīng)線地方時(shí)為12時(shí),則全球新舊日期各占一半。
d.180°經(jīng)線地方時(shí)為幾個(gè)小時(shí),則全球新的一天占幾小時(shí)。
4、案例:若120°E剛好是t日和t+1日的分界線,則t+1占得范圍是()
計(jì)算過(guò)程:根據(jù)題意知:120°E的地方時(shí)是0時(shí),此刻,180°經(jīng)線的地方時(shí)為0+4時(shí),t+1是新的一天,占有的范圍與180°經(jīng)線地方時(shí)相同,為4時(shí),相當(dāng)于地球范圍的1/6。
五、正午太陽(yáng)高度計(jì)算
1、計(jì)算公式:H=90°-緯度差
緯度差指該地與直射點(diǎn)間的緯度之差。同半球時(shí)等于兩地緯度之差;異半球時(shí)等于兩地緯度值之和。
2、計(jì)算步驟:直射點(diǎn)的緯度和當(dāng)?shù)鼐暥仁菦Q定正午太陽(yáng)高度的兩個(gè)變量。根據(jù)公式,知道或間接知道其中的兩個(gè)變量,可以求知另一個(gè)變量。
案例:已知背景位于40°N,冬至日和夏至日其下午太陽(yáng)高度相差多少?
計(jì)算過(guò)程:根據(jù)所學(xué)知識(shí)可知,冬至日太陽(yáng)直射23°26’S,夏至日太陽(yáng)直射23°26’N。則兩個(gè)日期北京的正午太陽(yáng)高度分別是:
90°-(40°+23°26’)=26°24’
90°-(40°+23°26’)=73°26’
六、太陽(yáng)高度的應(yīng)用
1、計(jì)算樓距。為了使樓房底層獲得充足的太陽(yáng)光照,一般來(lái)說(shuō)。緯度較低的地區(qū)樓距較小,緯度較高的地區(qū)樓距較大。解題關(guān)鍵是計(jì)算當(dāng)?shù)囟寥盏恼缣?yáng)高度(即一年中最小的正午太陽(yáng)高度),并計(jì)算影長(zhǎng)。
公式:L=Hcotθ
(L樓間距);H前一樓高;θ一年中最小的正午太陽(yáng)高度角。
2、計(jì)算熱水器安裝角度。
要最大限度的利用太陽(yáng)能資源,應(yīng)該合理的設(shè)計(jì)太陽(yáng)能熱水器的傾斜角度,使太陽(yáng)能熱水器集熱板與太陽(yáng)光線垂直,提高太陽(yáng)能熱水器的效率。
公式:α=90°-H
Α太陽(yáng)能集熱板與地平面的夾角;H正午太陽(yáng)高度角。
七、晝夜長(zhǎng)短計(jì)算
1、計(jì)算公式
、贂(夜)長(zhǎng)=晝(夜)弧經(jīng)度數(shù)/15°(小時(shí))=晝(夜)弧經(jīng)度數(shù)*4(分鐘)
、跁冮L(zhǎng)=(12-日出時(shí)間)*2=(日落時(shí)間-12)*2=日落時(shí)間-日出時(shí)間
、垡归L(zhǎng)=日出時(shí)間*2=(24-日落時(shí)間)*2
、苣尘暥鹊臅冮L(zhǎng)=相對(duì)維度的夜長(zhǎng)
2、案例:某地北京時(shí)間6:40日出,19:40日落,求該地的晝長(zhǎng)、日出、日落與經(jīng)度。
計(jì)算過(guò)程:晝長(zhǎng):19:40-6:40=13;
日出:13=(12-日出時(shí)間)*2;日出時(shí)間=12-6.5=5.5
日落:13=日落時(shí)間-日出時(shí)間;日落時(shí)間=13+5.5=18.5
經(jīng)度:6:40-5:30=1:10;1:10=17°30’;
120°E-17°30’=102°30’
八、地形圖中的計(jì)算
1、計(jì)算公式:
坡度計(jì)算:相對(duì)高度/水平距離
相對(duì)高度計(jì)算:兩點(diǎn)的海拔相減
水庫(kù)儲(chǔ)水面積計(jì)算:找到最高水位的海拔高度,根據(jù)此海拔等高線圍繞的范圍,估算其面積。
陡崖相對(duì)面積計(jì)算:(n-1)d≤H<(n+1)d