地理計算專題
1.經(jīng)緯度計算 :
① 經(jīng)度差與地方時差算經(jīng)度——地方時每相差1小時,經(jīng)度相差1°;
、 緯差法與正午太陽高度算緯度——正午太陽相差多小,緯度相差多少;
、 北極星的仰角即地平高度等于當(dāng)?shù)氐乩砭暥?
、 經(jīng)緯線上長度算經(jīng)緯度:1°經(jīng)線長=111km; 1°緯線長=111cosфkm(ф為緯度)。
2.比例尺計算 :比例尺=圖上距離/實地距離
3.陡崖相對高度的計算 : (n-1)d≤⊿h<(n+1)d
( 其中n表示兩地間不同等高線的條數(shù), d表示等高距 )。
4.流域面積的計算 :
、 作出流域的分水線即山脊線,由分水嶺所圍的區(qū)域即為流域的范圍;
、 因圖形不規(guī)范,計算時一般算出圖幅面積后,再分析流域面積占圖幅面積的比重,相乘即可。
5.有關(guān)時間計算 :
、 某地時區(qū)數(shù)=該地經(jīng)度÷15,對商取整數(shù)部分,尾數(shù)部分四舍五入;
、 根據(jù)各時區(qū)中央經(jīng)線的地方時即為本時區(qū)區(qū)時,相鄰的兩個時區(qū)的區(qū)時相差1小時,即求某地區(qū)區(qū)時=已知地區(qū)時±兩地時區(qū),注意東加西減;
、 根據(jù)東早西晚,經(jīng)度每相差15°,地方時相差1小時。即求某地地方時=已知某地地方時±(兩地經(jīng)度差×4分鐘/1°),注意東加西減;
、 日期界線有兩條:① 時間界線:即地方時0時經(jīng)線,以東早一天,為新的一天,以西晚一天,為舊的一天;② 空間界線:即國際日期變更線,也就是180°經(jīng)線(但兩者并不完全重合),規(guī)定日界線以東晚一天,為舊的一天,以西早一天,為新的一天;③ 新的一天的范圍即從地方時0時經(jīng)線向東到180°經(jīng)線的范圍;新的一天的范圍=180°經(jīng)線的地方時×15。
⑸ 日照圖上晨線與赤道交點所在經(jīng)線地方時為6:00,昏線與赤道交點所在經(jīng)線的地方時為18:00;
晨昏線與某緯線的切點所在經(jīng)線為0:00(切點為極晝)或12:00(切點為極夜)。
6.地球自轉(zhuǎn)速度計算 :① 地球上除南北極點外,其它各地角速度都相等,大致每小時15°;② 地球上赤道處線速度最大,南北極點為0,任意緯線上線速度Vф=V赤道cosф=1670cosф km/h ; ③ 同步衛(wèi)星的角速度與地球上除極點外的任一點都相等,線速度比地面對應(yīng)點大。
延伸 :衛(wèi)星發(fā)射基地的選址條件:① 緯度低(可以節(jié)省火箭燃料,增加火箭的有效負載);② 天氣穩(wěn)定,大氣能見度高;③ 交通便利(鐵路或海運);④ 地形平坦開闊,地質(zhì)穩(wěn)定;⑤從安全性來講,以設(shè)在遠離工業(yè)中心、居民稀少的地區(qū)為宜。
例1:酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地的優(yōu)勢條件是哪些?我國即將在海南文昌建立新的衛(wèi)星發(fā)射中心,其優(yōu)勢條件又是哪些?① 酒泉發(fā)射基地地處巴丹吉林沙漠的綠洲之中,靠近蘭新鐵路,地勢平坦開闊,人煙稀少,干燥少雨,大氣能見度高,適于發(fā)射的天數(shù)多。② 海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心的優(yōu)勢:緯度低,有良好的海上運輸條件,火箭航區(qū)和殘骸落區(qū)可以避開地面人口稠密地區(qū),安全性好。
例2:試分析神舟八號飛船返回艙著陸場的有利條件?① 當(dāng)?shù)厝藷熛∩?② 溫帶大陸性氣候,晴天多,空氣能見度高;③ 地形平坦開闊。
7.太陽高度及正午太陽高度計算 :
A. 概念:① 太陽高度:太陽光線與地平面的夾角(銳角);② 正午太陽高度:一天中最大的太陽高度。
B. 日影朝向與太陽光線方向(太陽方位)相反,影長與太陽高度呈反比,影長=h×ctga(h為物體高度,a為太陽高度)。
C. 太陽方位問題:① 若直射點在某地以南,該地正午太陽位于正南方位;② 若直射點在某地以北,該地正午太陽位于正北方位。③ 太陽直射的地方,正午太陽位于天頂。
D. 日出方位問題:① 春秋分日,各地均正東日出,正西日落。② 3.21-9.23,各地均東北方向日出,西北方向日落;③ 9.23-次年3.21,各地均東南方向日出,西南方向日落。④ 出現(xiàn)極晝的地區(qū),太陽終日不落;⑤ 出現(xiàn)極夜的地區(qū),太陽終日不出。
E. 幾個度數(shù)間關(guān)系:① 回歸線度數(shù)=黃赤交角 ② 極圈度數(shù)=90°-黃赤交角 ③ 晨昏線與某緯線圈相切的緯度=剛好出現(xiàn)極晝或極夜的緯度=90°-直射點的緯度④ 直射點的緯度=晨昏圈與地軸的夾角=極點(出現(xiàn)極晝)的太陽高度=1/2×剛好出現(xiàn)極晝的緯線的正午太陽高度
F. 影響年太陽輻射總量的因素主要有:緯度(太陽高度)、氣候(影響日照時數(shù))、地勢高低。
G. 我國年太陽輻射總量的分布:大興安嶺-蘭州-昆明一線以西以北豐富。最豐富的地區(qū)是青藏高原,最貧乏的地區(qū)是四川盆地。
H. 空間分布:① 太陽高度的分布:由太陽直射點(h=90°)向四周以同心圓的形式遞減,到晨昏上為0,晝半球h>0°,夜半球h<0°,晨昏上h=0°。② 正午太陽高度的分布:由太陽直射點所在緯度向南北兩側(cè)遞減,計算時一般采用緯差法,即兩地緯度相差多少,正午太陽高度也相差多少。
時空分布規(guī)律總結(jié):
a. 6月22日:北回歸線及其以北地區(qū)達到一年中最大值;赤道及其以南地區(qū)達到一年中最小值。
b. 12月22日:南回歸線及其以南地區(qū)達到一年中最大值;赤道及其以北地區(qū)達到一年中最小值。
I. 太陽輻射的應(yīng)用:
① 為了充分采光,一般民居門窗向陽敞開,北溫帶朝南,南溫帶朝北。街道布局為了使所有房屋獲得充分光照,一般與子午線呈30-60度夾角。② 喜光植物一般多分布于陽坡,喜陰植物多分布于陰坡或林蔭之下。樹木向陽一面一般枝葉茂盛,生長快,年輪較寬。③ 陽坡一般溫度高,相同自然帶(包括雪線)一般要比陰坡高。在我國華北地區(qū),陰坡(北坡)因溫度低,蒸發(fā)弱,水分條件好,植物生長條件反而比陽坡要好。④ 陽光能透射的最大水深是200米。大陸架淺海陽光集中,多大陸河流帶來的營養(yǎng)鹽類,光合作用旺盛,漁業(yè)資源豐富。⑤ 多數(shù)農(nóng)作物(如棉花、瓜果)生長需要充足的光照,故干旱半干旱地區(qū)如能解決灌溉水源問題,就能獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。⑥ 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)把不同作物高低搭配,以及套種、間作等,是為了充分利用光照條件。⑦ 汽車尾氣在強烈陽光照射下,會形成光化學(xué)煙霧,危害人體健康。
8.晝夜長短計算 :
、 某地晝長等于該地所在緯線圈晝弧度數(shù)除以15°② 日出時刻=12-晝長/2=夜長/2;③ 日落時刻=12+晝長/2=24-夜長/2;④ 極晝區(qū)晝長為24小時,極夜區(qū)晝長為0小時;⑤ 赤道上各地晝長永遠是12小時, ⑥ 兩分日全球各地晝長均為12小時;⑦ 緯度相同,晝夜長短相等,日出日落時刻相同;⑧ 不同半球相同緯度的兩地晝夜長短相反:即:某地晝長=對應(yīng)另一半球相同緯度大小地的夜長。
9.太陽直射點的確定 :① 直射點經(jīng)度即太陽高度最大(太陽上中天)的經(jīng)線,地方時12:00的經(jīng)線;② 直射點緯度即正午太陽高度為90°的緯線,③ 直射點的緯度大小與極晝或極夜出現(xiàn)的最低緯度大小互余,④ 直射點緯度大小等于極晝的極點的太陽高度(或正午太陽高度)大小。
10.溫度計算:① 對流層氣溫垂直遞減率為每上升100m,氣溫下降0。6℃;② 焚風(fēng)效應(yīng)氣溫垂直遞增率,每下沉100m,氣溫增加1℃;