地球运动计算题归纳

一、地方时、区时和日界线计算专题

1、关于区时计算

知识回顾：区时划分

时区和区时的计算类型

1）即已知某地的经度求该地所在时区

（某地的经度+7.5°）÷15°所得的整数商即为该地所在的时区或某地经度÷15°所得的商若大于7.5，商进1，若小于7.5，商不变，商为该地所在的时区。

2）求时区差

区时差的求法有两种情况。

A. 两地都在东时区或西时区，则：区时差＝（大时区数－小时区数）×1小时；

B. 两地中一地在东时区，一地在西时区，则：

区时差＝（东时区数＋西时区数）×1小时（不过日界线，不超过12个时区）

或区时差＝［（12－东时区数）＋（12－西时区数）］×1小时（过日界线，即两地在日界线两侧即过日界线的时差）；

3）求区时

区时的计算可以分两种情况：过日界线或不经过日界线。

不过日界线：A. 所求地区时＝已知地区时＋区时差（所求时区在已知时区以东）；

B. 所求地区时＝已知地区时－区时差（所求时区在已知时区以西）；

过日界线：A. 所求地区时＝已知地区时＋区时差－1天（所求时区在已知时区以东）；

B. 所求地区时＝已知地区时－区时差＋1天（所求时区在已知时区以西）。

所求区时＝己知区时士时差（正负号的取选原则是：东加西减。）注意：在区时的计算过程中，计时采用全天24小时制，区时计算结果如果大于24小时，则为第二天，该数值减去24小时，即为所求时刻；如果区时计算结果小于0，则为前一天，用24小时减去所得值的绝对值，即为所求区时。这种计算方法是避开跨越日界线计算区时，因为日界线西侧的日期比日界线东侧的日期早一天，不然就涉及到加一天与减一天的问题。

如果有飞行时间（即路程时间），则要加上路程时间。

由此可见，利用公式计算，不必绘制时区图，但学生要理解并掌握公式的使用情况。即根据题干的信息，确定应该用哪一个公式。

当然我们还可以用一个更为简便的公式。这个公式不用管两地在哪一个时区。只需要先假设东一区、东二区……东十二区分别用代号＋1、＋2、……＋12表示；西一区、西二区……西十二区分别用代号－1、－2、……－12表示，中时区用“0”表示。就可以根据题意求区时，其公式是：

所求区时＝已知区时＋（未知时区代号－已知时区代号）×1小时＋路程时间

利用此公式计算时，需要对所求结果进行判断，因为结果可能出现负数。如果出现负数，就要再用24小时换算。

4）求中央经线度数

所求时区中央经线度数=时区数×15°（零时区外），东时区为东经度，西时区为西经度。

（某时区的中央经线的度数分别加减7.5所得和和差就是该时区的范围）

2、有关地方时计算

地方时的判读：将昼半球等分的经线，其地方时为正午12点；与其相对的经线，地方时为0（或24）点。在赤道上，与晨线相交的经线其地方时为6点，与其相对的经线（昏线）的地方时为18点。赤道上日出时刻是6点、日落时刻是18点。其它纬度地区，与晨线相交的经线的地方时为日出时刻，与昏线相交的经线的地方时为日落时刻。

（1）已知一地地方时，求另外一地地方时

所求地方时=已知某地地方时±两地经度差数×4分钟（以上计算均不越过日界线）（2）已知一地经度，求另一地的经度

所求经度=已知经度±经度差（经度差——地方时时差<以小时为单位>×15）

3、日期的计算

1）全球处于不同日期的分界线有两条：一条是固定的，属于人文界线，那就是国际日期变更线，这条线大致是180°经线。为避免把一个国家分成两个日期，这条线在必要的地方发生弯曲，但在计算时，一般把它认为就是180°经线。一般来说，日界线以西比日界线以东日期要早一天。自日界线西侧向东侧跨越时日期要减一天，反之，要加一天。

另一条分界线是随时间不断移动的，属于自然界线，那就是地方时为0时或24时的经线。由于地球自西向东旋转，这条地方时为0时或24时的经线不断西移，这样新的一天所占范围不断扩大，旧的一天将不断缩小，直至与180°经线重合，太阳直射0度经线（即地方时为12点）全球是同一日期。

2）全球总是被两条经线分割为两个日期，分割日期的经线分别是日界线和地方时为0时的经线，这两条经线可以重合，当二者重合的一瞬间，全球只有一个日期。注意真实的情况下，日界线和180度经线并非完全重合，在俄罗斯、阿留申群岛、南太平洋等地有明显弯曲。

今天范围的计算，采用的多为地方时。180度时间如果为T，那么地球上新的一天范围为T/124，旧的一天范围为（24－T）/24。也可以把T转化为北京时间Q，即Q＝T－4。

如果使用的区时，那么新的一天范围可用时区数表示，时区数为180度经线的区时T ＋0.5个时区。注意一般情况下没有24点，它可表示第二天的0点。

一、已知某日期所占全球范围，求某点的地方时（日期）

例1：如下图所示，箭头表示地球自转方向，阴影部分为9月30日，非阴影部分为10月1日，判断

1. 甲地的时间为

A.12时

B.6时

C.9时

D.3时

2. 北京时间是

A.30日20时

B.1日8时

C.30日11时

D.1日11时

分析：

1. 由箭头所示方向，据“北逆南顺”，可推知该图是以北极点为中心的俯视图。再由题干知两区域分别表示两个日期，可据以上分析得出结论；OA、OB必定是两条日期分界线，且据“日界线以西比日界线以东日期要早一天”，OB必定为180°经线，OA的地方时定为0时或24时。由图知甲所在经线与OA相差90°，又知甲在A的东侧，可知甲地地方时为：0时＋90°/15°＝6时。

2. 由OB为180°经线，再加上东、西经度的划分原理，可以

得出甲地所在经线为45°E，而由第1题知甲地地方时为6时，且

在非阴影部分，故甲地为10月1日6时，而北京时间是指120°E

的地方时，据地方时换算，可以得出北京时间是10月1日11时。

例2：当北京时间为10月1日什么时间时，全球各地的日期

皆为10月1日？

A.8时

B.12时

C.20时

D.24时

分析：先作一个以北极点为中心的俯视图，标出0°、180°、120°E、北京的大致位置（如下图）。由“规律”知：日界线以西比日界线以东日期要早一天，但是题干中已经告知“全球各地的日期皆为10月1日”，这说明东西两侧日期相同，要想达到这个目的，只有使180°经线的地方时为24时，即人文界线、自然界线重合才能满足。再据地方时的换算，可以得到：北京时间为10月1日20时时，全球各地的日期皆为10月1日。

二、已知某地某一时刻，求某一日期占全球范围

例3：当北京时间为2003年5月7日15时时，全球属于5月6日的范围

A.少于1/3

B.多于1/3

C.多于1/2

D.多于2/3

分析：该题也可作图：图中人文界线（日界线，一般认为是180°经线）已经画出，只

要找出另一界线：自然界线即可。而自然界线是地方时为0时或24时的经线，据地方时换算：105°W是自然界线。105°W向东到日界线为5月7日的范围；自105°W向西到日界线为5月6日的范围。从而可以判断全球2003年5月6日的范围少于1/3，答案为A项。

关于日期比例的问题:确定“昨天”和“今天”范围，关键是求算0点对应经线。

解题思路：（1）确定地球中心是南极或北极

（2）按照北逆南顺的原则画出地球自转方向

（3）根据箭头所指方向从东十二区进入西十二区日期应减1天来确定出180o经线

（4）相对的另一条经线为地方时为0点或24点的经线

4、地方时和区时的解题技巧

一、寻找时间计算的切入点

在计算时间时，能够迅速、准确地找到一个切入点，既可提高做题速度，又能提高做题的准确率。方法如下：

1.依据晨昏线确定地方时：

由于赤道地区全年昼夜平分，所以赤道与晨线交点所在经线的地方时为6时，与昏线交点所在经线的地方时为18时。

2.依据太阳直射点确定地方时：

即太阳直射点所在经线的地方时为12时，与之相对的另一条经线的地方时为0时（24时）。

依据晨昏线确定日期

如果晨昏线与经线重合，即晨昏线经过南北极点，可判断这一天为3月21日（春分日）前后或9月23日（秋分日）前后，而且全球尽夜平分，晨线上各点的地方时均为6时，昏线上各点的地方时均为18时。当晨昏线与极圈相切，如果北极圈及其以北的地区全部为极昼时，这一天为6月22日（夏至日）前后；如果北极圈及其以北的地区全部为极夜时，则这一天为12月22日（冬至日）前后。

第二部分

昼夜长短计算

一、昼夜长短的变化规律

日期太阳直射

点的位置

昼夜长短情况日出时刻

北半球南北球北极圈内南极圈内

春、秋分日赤道昼夜等长6时

夏至日

（北半球）

北回归线昼最长、夜

最短

夜最长、昼

最短

极昼极夜北北球早

于6时，南

半球晚于6

时

冬至日

（北半球）

南回归线昼最短、夜

最长

夜最短、昼

最长

极夜极昼北半球晚

于6时，南

半球早于6

时

春分日至

秋分日（北

半球夏半

年）

北半球

（0°~23°

26′N）

昼长夜短昼短夜长极昼极夜北半球早

于6时，南

半球晚于6

时

越往北昼越长

越往南昼越短

秋分日至

次年春分

日（北半球

冬半年）

南半球

（0°~23°

26′S）

昼短夜长昼长夜短极夜极昼北半球晚

于6时，南

半球早于6

时

越往南昼越长

越往北昼越短

日期太阳直射点移动

的情况

昼夜长短的变化太阳直射点和晨

昏线移动轨迹

北半球南半球

春分日至夏至

日，冬至日至次

年春分日

向北移动昼越来越长昼越来越短见图2

夏至日至冬至日向南移动昼越来越短昼越来越长见图3

图1 图2 图3

3. 结论

（1）同一纬线上各地昼夜长短相同，日出、日落时刻相同。

（2）南北纬两条度数相同的纬线，其中一条的昼长（夜长）等于另一条的夜长（昼长）。

（3）同一地点，一年中有两天昼长（夜长）相同、日出（日落）时刻相同，这两天就是与夏至日或冬至日相距天数相等的两个日期。

（4）全球昼夜长短变化幅度由赤道（为0）向南北两侧递增（最大为24小时）。

（5）极昼、极夜天数由极圈（一天）向极点递增（半年）。

二、昼夜长短的计算归纳

昼夜长短变化的地理原理是：晨昏线分割的昼弧、夜弧的比例变化。

1.、比例法

（1）可以利用一个地区昼弧所跨的经度范围来计算，方法是在日照图上某条纬度与晨昏线有两上交点，两点之间在昼半球的部分即是白昼的时间。

在光照图上，当晨昏线与经线重合，全球昼夜平分，白天12小时，夜晚12小时；

当晨昏线与经线斜交，计算昼长时，公式：昼（夜）长=昼弧的度数/15°=昼（夜）弧经度数×4（分钟）。（昼弧的度数的计算：在昼半球范围内算出该地所在的纬线圈，即从晨线与纬线圈的交点到昏线与纬线圈的交点所跨的经度数。）

要求某点的昼夜时间的长短，可过该点作一条纬线，这条纬线被晨昏线分为昼半球和夜半球两段弧。向着太阳的那段弧长就是昼长，背着太阳的那段弧长即夜长。

如图一中的A点和B点，可分别过A、B点作一条纬线，A点在30°E处与晨线相交，图中A点的昼弧（AA'弧长×2）长240°，由图中可知，240°÷15°＝16小时，故A点在一天所经历的昼长为16小时，夜长为8小时。同理，B地经历一天的昼长为4小时，夜长为20小时。实际上，昼夜的长短就是这两段弧长各自所跨的经度。

（2）在侧视日照图中，利用晨昏线分割的昼弧、夜弧的线段比例计算。

（3）在俯视日照图中，利用晨昏线分割的昼弧、夜弧的弧度比例计算。（如图册P20 图一、图四）

2、日出日落时刻法

（1）日出时刻＝当地纬线与晨线交点的时刻；日落时刻＝当地纬线与昏线交点的时刻（2）昼长＝（12－日出地方时）×2或昼长＝2×（日落时间－12）=日落时间-日出时间（3）夜长=日出时间×2=（24-日落时间）×2

（4）日出日落时间的计算公式为：日出时间=12－昼长/2，日落时间=12+昼长/2

注意：用日出日落时刻法计算昼长，公式中的日出日落时刻必须是当地的地方时刻。确定日出日落时刻时，首先要明确三点：一是同一经线上各地时刻相同，但日出日落时刻不一定相同；二是位于同一晨昏线上各地一定同时看到日出或日落，但日出日落的时刻不一定相同；三是当太阳直射赤道时，晨昏线与经线重合，同一经线上各地可以同时看到日出或日落。

3．对称法

（1）在同一天中，北半球某地的昼长等于南半球同纬度某地的夜长；南半球某地的昼长等于北半球同纬度某地的夜长。

（2）某地夏至日的昼长等于该地冬至日的夜长。

太阳直射点在同一纬线上的两个日期（即对称日期，以夏至、冬至对称），同一地点（纬度），其昼长、夜长、日出时间、日落时间相等。

（3）某地日出到地方时正午12点的时间长度等于正午12点至日落的时间长度；南半球某地的昼长等于北半球同纬度地区的夜长。在春、秋分日，太阳直射赤道，晨昏线通过两极点并与经线重合。因此，只有这两天，各条经线上的日出时间和日落时刻是相同的。即都是地方时的6点日出，18点日落。赤道上是终年昼夜平分的地方，即终年是6点钟日出，18点钟日落。

例1 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落日景观，洗印出的照片上显示拍照时间为9时0分0秒(北京时间)，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

解析：结合经纬网和海陆分布特征，可判断P地位于南纬53度多，而漠河位于北纬53度多，即漠河的夜长约等于P地的昼长，据北京时间算出P地的日落

地方时，再日出日落时刻法算出昼长。

例2：2001年粤、豫两省高考地理试卷中就有这样的题目：图中

有两条虚线，一条是晨昏线，另一条两侧大部分地区日期不同。

若图中的时间为7日和8日，则甲地时间为：

A.7日4时

B.8日8时

C.7日8时

D.8日4时

特殊经线利用

0点和12点经线

0点和12点分别是夜半球和昼半球中间这条经线的地方时，因此有关昼夜长短的题型中，要巧妙地用好这两个时间及所在经线。如某地某天昼长为14小时，则意味着以正午12点为界，上下午各为7小时，就可推知该地该天是5点钟日出，19点钟日落。同样道理，假如已知日出或日落时间，利用12点和0点分别是昼夜时间的中间性，可推知该地的昼夜长短情况。

如右图为局部地区的晨昏线位置图(a—b为晨线)，

请说出此时的北京时间是多少?

解题思路：在图中，因为a—b为晨线，因此它的

左侧至昏线之间是夜半球，而95°E是夜半球的中间经线，可得知其地方时为0点。这样关键的一步已解决，就可根据这已知条件，计算出北京时间。只要注意一下北京时间是东8区的区时，因此先得把95°E转化成为东6区，就可正确

计算出北京时间是2时。

由黑夜进入白天，是经过晨线，由白天进入黑夜是经过昏

线。如图三中D点位于昏线，其地方时为18时，而B点的日落时间则是20时，日出时间要转到E处，就是4时。

注意的问题

①同一半球相同纬度地区昼长相同。而南北半球相同纬度地区的昼夜长短相反，

②同一经度各地区，同一“时期”昼夜长短不一定相等。

③12时所在的经线为昼半球的中线，24时所在的经线为夜半球的中线。

④极昼区、极夜区的昼长分别是24时和0时。赤道地区的昼长永远是12时。

⑤同一地区，不同时间的昼夜长短一定不相等。

⑥不同地区，同一时期的昼夜长短不一定不相等。

四、日出日落方位

1）晨线上的各地同时日出，，昏线上的各地同时日落

2）太阳直射赤道的时候，即春秋分日全球各地日出正东方，日落正西方

3）太阳直射点位于北半球，全球各地日出东北。日落西北

4）直射点位于南半球的，全球日出东南，日落西南

第三部分太阳高度角计算

一、规律

1、正午太阳高度是指某一条经线上一日内最大的太阳高度，这一时刻是该经线上地方时的12点。其数值由直射点的90°向南北两侧递减。晨昏线上太阳高度角等于0。在昼半球上的各地，太阳高度总是大于0°，即太阳在地平线之上；在晨昏线上的各地，太阳高度等于0°，即太阳刚好位于地平线上；在夜半球上的各地，太阳高度总是小于0°，即太阳位于地平线之下。

2、最值：直射北回归线，北回归线以北地区达一年中最大值，整个南半球达一年中最小值；相反，直射南回归线时，南回归线以南地区达一年中最大值，整个北半球达一年中最小值。

3、影子的长短变化与方向：正午太阳高度角变大，影子变短；方向由太阳的位置确定。

4、地方时：一天之中太阳高度最大时地方时为12时。

5、一个地区年正午太阳高度最大差值：

赤道地区是23°26′；

南北半球热带地区介于23°26′和46°52′之间，具体度数是（当地纬度＋23°26′）；

南北半球温带地区是46°52′；

南北半球寒带地区是46°52′，但也可以当作当地最大正午太阳高度的数值。

二、正午太阳高度的计算

1、正午太阳高度的计算公式是：

H=90°-│α-β│（α是代表当地地理纬度，β是代表太阳直射点地理纬度）

当地夏半年β去正值，东半年取负值

2、利用垂直物体的日影计算：cotH＝影长/物体长度。

3、太阳能热水器的采光面与楼房顶面的夹角＝β（β同①）

4南北半球中纬度地区楼房间隔L的计算：L＝楼高×cotH’（H’即当地全年最小的正午太阳高度角，北半球为冬至日的正午太阳高度，南半球为夏至日的正午太阳高度）。在楼房布局时建议采用东北－西南向或西北－东南向。

正午太阳高度角的计算可以采用画示意图的方法进行，具体

方法以6月22日直射北回归线时计算北京正午太阳高度为例说

明：要计算6月22日直射北回归线时北京正午太阳高度H，只

要知道角α就能得出结果，因为地球表面的地理纬度是指某地与赤

道的角度距离，而角α等于北京地理纬度与直射点之间的纬度距

离，即α=40°-23°26′=16°34′，利用互余原理H=90°-16°34′=73°24′。

例题：

1、读图回答：（阴影部分表示黑夜）（10分）

（1）此图以______极为中心，日期为_____月_____日。

（2）图中A点经纬度位置是，

B点此时为时，D点此时为时。

（3）Ａ、Ｂ、Ｃ三点正午太阳高度最大的是________；

白昼最短的是_______；

（4）由A到D，实际方向是先，后。

2、读太阳照射地球示意图（图中阴影表示夜半球），回答：（8分）N

S

太

阳B

A

光

线

（1）在图中画出晨昏线。

（2）图示时间为，北半球节气为

（3）图中A点的正午太阳高度为，B点的正午太阳高度为。

（4）此时正午太阳高度随纬度的变化规律为。

（5）此时A点昼长为小时，B点昼长为小时。

地球运动其他计算

一、地球形状及大小的的计算：

R赤= 6378 KM R极= 6357 KM R= 6371 KM

赤道周长=2ΠR= 4 万KM 地球表面积=4ΠR2=5.1×108KM2

地球体积=1.08×1012KM3 黄道周长=2πR(R取日地平均距离1.5亿千米)

二、经纬线长度的计算：

10纬度的经线弧长= 111 KM

10经度的纬线弧长在赤道处长度也约为111 KM，但越往两极走距离越短。

三、线速度和角速度的计算：

地球自转：线速度自赤道向两极递减赤道线速度=1670 KM/H

南北纬600处的线速度相当于赤道处的一半

角速度除南北极点外，全球各地相等=150/H或10/4分钟

地球公转：近日点速度最快，远日点速度最慢。平均线速度=30KM/S 均角速度=10/天四、恒星日与太阳日的计算：

恒星日=23小时56分4秒太阳日=24小时

例1：某日某恒星通过我们头顶的时刻为20点整，半个月后通过我们头顶的时刻

20－(15×3分56秒) 。

例2：一艘从美国纽约驶往英国伦敦的远洋船只第一次看到太阳上中天与第二次看到太阳上中天的时间间隔小于一个太阳日。

五、黄赤交角与回归线、极圈和各温度带范围的计算：

1、南北回归线的度数=黄赤交角极圈的度数=900—黄赤交角

2、黄赤交角大小的变化与热带、寒带范围变化成正比

黄赤交角大小的变化与温带范围变化成反比

3、黄赤交角大1o，热带、寒带、温带范围各发生怎样的变化？

答案：热带范围大2o寒带范围小2o温带范围大4o