如何用“矩陣法”計算地方時

如何用“矩陣法”計算地方時

　　以一個地方太陽升到最高的地方的時間為正午12時，將連續兩個正午12時之間等分為24個小時，所成的時間系統，稱為地方時。恒星時、真太陽時和平太陽時(見世界時和時差)，都是用天球上某些真實的或假想的參考點的時角來計量的，它們與觀測者的子午線有關。地球上位于不同經度的觀測者，在同一瞬間測得的參考點的時角是不同的。因此，每個觀測者都有自己的與他人不同的時間，稱為地方時，它是觀測者所在的子午線 的時間。

　　地方時的計算是高考的重點，同時也是中學地理教學中的一個難點。如何解決這一個難點，使學生在考場上做到既快又準呢。下面介紹的這種方法，類似數學上的矩陣，但又和矩陣不太一樣。姑且叫作用“矩陣”法計算地方時吧。

　　假設A地經度為A°，地方時為a時，B地經度B°，地方時為x。首先這四個量寫成下面類似矩陣的格式 ：

　　A°　 B°

　　a 　　 x

　　計算過程主要有以下三個步驟：

　　一、找隱含條件

　　上述四個量知道了任意三個，都能求出第四個。但是這三個量一般不會直接給出，往往在隱含條件當中。

　　1.隱含條件是特殊區時：北京時間——120°E的地方時，世界標準時間——0°經線的地方時。例如2003高考題第1題：P地(75°W)日落時，北京時間9點，求P地日落時間。隱含條件就是120°E的地方時為9點。

　　2.隱含條件是特殊時刻。正午──地方時12點;太陽直射赤道時，任何地方日出時都是地方時6點，日落時地方時18點。例如：

　　2003江蘇卷第8題：110°E的一個學校的地理興趣小組測量正午影子長度時，北京時間幾點?

　　第9題：當3月21日時，測量正午影子時，正值日出的是

　　A英國倫敦 B匈牙利布達佩斯(約19°E)

　　C 土耳其伊斯坦布爾(約29°E) D夏威夷檀香山(約158°W)

　　二、算經度差，排列“矩陣”

　　1.兩地都在東經度或西經度時，經度差等于兩個度數直接相減。

　　但是注意東經是往東度數增加，西經是往西度數增加。所以應該把“矩陣”寫成以下格式，以保證西邊的地點在左邊，東邊的地點在右邊，以免出現不必要的失誤。(假設E°和W°分別表示東經度和西經度)

　　W°大 　　　 W°小 　　　　　　　　 E°小 　E°大

　　a 時 　　　　x時 　　　　　　　　　 a 時 　　x時

　　2、兩個地方一個在東經度，另一個在西經度，兩地經度差等于兩個度數直接相加。“矩陣”應該排列成以下格式，保證西經度在左邊，東經度在右邊。

　　W° 　　E°

　　a 時 　　x時

　　三、算出時差，得出結果

　　由第二步求出經度差后，除以15°，得出的結果就是時差ΔX。若x在a左邊(即西邊)，x=a—ΔX，若不夠減，則加上24，同時日期減去一天。若x在a右邊(即東邊)，x=a+ΔX，若結果大于24，則減去24，同時日期加一天。

　　下面以2003高考題全國卷第1題為例說明這種方法。題意是：一艘由太平洋駛向大西洋的船經過P地(75°W圖略)時，一名中國船員拍攝到海上落日景觀，洗印出的照片顯示拍照時間為9時0分0秒(北京時間)。問該船員拍攝照片時，P地的地方時為

　　A.22時 B.14時 C.20時 D.16時

　　第一步找隱含條件，照片顯示拍照時間為9時0分0秒(北京時間)也就告訴了120°E的地方時是9時0分0秒，這樣就知道了3個量。第二步，由于兩地為120°E和75°W，所以經度差等于兩個數值相加，即195°。然后排列“矩陣”：

　　75 W° 　120 E°

　　x 　　　9

　　第三步，兩地經度差195°除以15°，結果為13，即為兩地的時差。所以X=9-13=(9-13)+24=20。所以答案選C。

　　這種方法只要掌握了，幾秒鐘就可以算出來，請同行指教，以便完善。