时区如何计算

全球地理时区

   地球总是自西向东自转，东边总比西边先看到太阳，东边的时间也总比西边的早。东边时刻与西边时刻的差值不仅要以时计，而且还要以分和秒来计算，这给人们的日常生活和工作都带来许多不便。
  为了克服时间上的混乱，1884年在华盛顿召开的一次国际j径度会议上，规定将全球划分为24个时区。它们是中时区（零时区）、东1-12区，西1-12区。每个时区横跨经度15度，时间正好是1小时。最后的东、西第12区各跨经度7.5度，以东、西经180度为界。每个时区的中央经线上的时间就是这个时区内统一采用的时间，称为区时。相邻两个时区的时间相差1小时。例如，我国东8区的时间总比泰国东7区的时间早1小时，而比日本东9区的时间晚1小时。因此，出国旅行的人，必须随时调整自己的手表，才能和当地时间相一致。凡向西走，每过一个时区，就要把表向前拨1小时(比如2点拨到1点)；凡向东走，每过一个时区，就要把表向后拨1小时（比如1点拨到2点）。
  实际上，世界上不少国家和地区都不严格按时区来计算时间。为了在全国范围内采用统一的时间，一般都把某一个时区的时间作为全国统一采用的时间。例如，我国把首都北京所在的东8区的时间作为全国统一的时间，称为北京时间。又例如，英国、法国、荷兰和比利时等国，虽地处中时区，但为了和欧洲大多数国家时间相一致，则采用东1区的时间。北京在东8区，时钟往东多一个时区就多一个小时，如果往东多12个时区（西4区），那么时间是8日25点（13点+12点），即9日1点。但是，跨过日期分界线（180度，或者说12区）日期就减一天，往东多12个时区（西4区），那么时间是8日1点。
  同理，东8区往东6个时区是西10区（往东：东9区-东10区-东11区-12区-西11区-西10区），那么西10区钟点比北京多6个小时，即19点，由于跨过日期分界线（180度，或者说12区），那么日期就减一天，即7日。因此，西10区时间为7日19点

⒈时区
（1）为了各地交往的方便，将全球经度划分为24个时区，各时区以其中央经线的地方时作为全时区的共用区时。
（2）某经度所在的时区计算：
经度/15度=商……余数。
如果余数小于7.5，所在时区=商数
如果余数大于7.5，所在时区=商数+1
2.区时
（1）时区每差1个区，区时相差1小时，东早（多）西晚（少）
注意：过日界线日期要先加减一天
（2）公式计算：
甲时区-乙时区=甲区时-乙区时
注意：东时区写成正数，西时区写成负数。正负数已经考虑了日界线两侧的日期差别。
3.地方时
（1）根据太阳照射情况形成的时刻，如太阳直射点所在经线（位于昼半球中央）为12点。（地球自转会造成照射情况的变化，地方时就变化）
要求：能在任意形式的日照图上读出特殊地方时（如12点、0点或24点、6点、18点）的分布。
（2）图上计算：
经度每相差15度地方时相差1小时（或1度/4分钟、经度1分/4秒钟），东早（加）西晚（减）
注意：过日界线时日期还要再加（向西）减（向东）一天
（3）公式计算：
（甲经度-乙经度） 1小时/15度=甲地方时-乙地方时
注意：东经度写成正数，西经度写成负数。正负经度已经考虑了日界线两侧的日期差异。
4.太阳高度角的计算方法
两地之间的太阳高度角的差=两地之间的纬度差
5.日出、日落时刻
（1）地方时、区时计算
（2）日出时刻=（24-昼长）/2
日出时刻=12-昼长/2
（3）日落时刻=24-日出时刻
日落时刻=12+昼长/2
6.正午太阳高度
（1）正午太阳高度是指一天中的最大太阳高度，即地方时12点时的太阳高度。
（2）图上推导（略）
（3）计算公式（与直射点相比）：90度-某地H=直射点纬度与某地纬度的角度差的绝对值
技巧：可以将北纬写成正数，而将南纬写成负数。
（4）计算公式（与任意纬度相比）：甲H-乙H=（甲纬度-乙纬度）的绝对值
注意：北纬度写成正数，南纬度写成负数
7.某日（R）太阳直射点的地理纬度位置=23 26′N—R—6月22日*（23 26′*4/365）
说明：
（1）此公式只能大致计算一年当中某日太阳直射点的纬度位置；
（2）计算结果若是正值，则为北纬；若为负值，则为南纬；
（3）R为某日日期，R-6月22日为该日与6月22日相差的天数，（23 26′*4/365）为太阳直射点一日内移动的纬度距离。（假设其移动是匀速的）
8.极昼极夜的范围=90-太阳直射点的度数
9.某地昼长=24—与该地纬度相同但南北半球不同的纬度的昼长=与该地纬度相同但南北半球不同的纬度的夜长
10.某地夜长=24—与该地纬度相同但南北半球不同的纬度的夜长=与该地纬度相同但南北半球不同的纬度的昼长
即：纬度相同半球不同的2地的夜长+夜长=24小时
11.昼长、夜长
（1）昼长=日落时刻-日出时刻
注意：前后时刻一致即可，比如都是某地地方时，比如都是北京时间
（2）昼长=（12-日
昼长=（日落地的地方时-12）*2注意：均指该地地方时
（3）图上计算：
昼长=24小时*昼弧/360度
（4）北纬某地昼长=对应南纬的夜长
（5）夜长=24-昼长
12.两点的相对高度公式:
（x－1） h≤H＜（x＋1） h，其中H为相对高度，h为等高距，x为等高线条数。

一、传统方法的缺陷
      教材中通过校准宾馆大堂时钟的探究，使学生掌握区时的计算方法。其具体方法是:1. 先确定当地的时区和区时；2. 找出另一个城市所在的时区；3. 数出两个城市之间的时区差；4. 根据东早西晚的原理，算出另一城市的区时，即要计算区时的时区在已知时区的东边时，在已知区时的基础上加时区差，反之则减时区差。例如北京(东八区)的区时为14:00，则东京(东九区)的区时计算方法为:因东京与北京相差一个时区，并且东京在北京的东边，要早一个小时(即加一小时)，所以东京时间为15:00。这一方法的缺点是学生在计算过程中，要先画出两个城市分别在哪个时区，数出两个城市相差几个时区，并且还要知道要计算区时所在的时区在已知区时所在的时区的方法(东或西)。因地球是圆的，所以方位的确定，对初一学生来说很难掌握，因而区时的计算成为教学的难点之一。
      也有人用另一种方法，试图使计算简化，来解决这一难点，其方法是用如下公式计算:要计算的区时=已知区时±时区差(注:时区东为正、西为负)。例如:已知北京(东八区)为5月1日的12:00，则东京时间为:12:00+(9-8)=13:00，即东京为5月1日的13:00，(因东京在北京的东边，所以用“+”)。再如北京时间同上，则莫斯科时间为:12:00-(8-3)=7:00，即莫斯科时间为5月1日的7:00(因莫斯科在北京的西边，所以用“-”)。这一方法比教材中提供的方法要方便一些，但公式中“+”或“-”的确定，还要根据东“+”西“-”的方法，如东京在北京的东边用“+”，莫斯科在北京的西边用“-”，换言之，这一方法还是要求学生知道两个时区之间的东西方位，因此没有在根本上解决这一难点。在教学实践中，还只有30%左右的较优秀的学生能掌握它，因此需要教师作进一步探索。
      二、新方法的优点
      在探索中，本人总结出一种能从根本上解决这一难点的新方法，经过一段时间的实践，效果非常理想。这种新的计算区时的方法是:要计算的区时=已知区时-(已知区时的时区-要计算区时的时区)，(注:东时区为正，西时区为负)。下面举例加以说明:
      例1:已知北京(东八区)时间为5月1日12:00，求东京(东九区)的区时？
      东京时间=12:00-(8-9)=13:00(即东京时间为5月1日13:00)。
      例2:已知北京时间为5月1日12:00，求伦敦(中时区)的区时？
      伦敦时间=12:00-(8-0)=4:00(即伦敦时间为5月1日4:00)。
      例3:已知北京时间为5月1日12:00，求纽约(西五区)的区时？
      纽约时间=12:00-[8-(-5)]=-1:00+24:00-1天=23:00(即纽约时间为4月30日的23:00)。(注:当算出的区时为负数时，应加上24:00，日期减一天，即从5月1日变为4月30日)。
      例4:已知纽约时间为5月1日12:00，求东京的区时？
      东京时间=12:00-[(-5)-9]=26:00-24:00+1天=2:00)即东京时间为5月2日2:00)。(注:当算出的区时大于或等于24:00时，应减去24:00，日期加一天，即从5月1日变为5月2日)。
      以上方法在教学实践中等到验证，这一方法不需要画出两个时区，也不需要知道两个时区之间的东西方法就可以准确地算出区时，即计算时也不需要判断用“+”或“-”，因此学生使用起来得心应手。经调查有90%以上的学生(农村普通中学)均能熟练掌握。
      三、新方法的扩展
      这一方法可以进一步推广扩展到地方时的计算中:要计算的地方时=已知地方时-4分钟×(已知时间的经度-要计算时间的经度)，其中经度中，东经为正，西经为负。
      例:已知120°E的地方时为12:00，求20°W的地方时？
      20°W的地方时=12:00-4分×[120°-(-20°)]=12:00-9:20=2:40，日期变化同上，其他方法同上例。
      在日界线的教学中，向东跨过日界线后日期的变化或向西跨过日界线后日期的变化也是本节的教学难点之一，这一难点的突破也可应用区时的计算方法。如西十二区为5月1日的12:00，则向西跨过日界线，到东十二区的日期为:
      东十二区的区时=12:00-[(-12)-12]=36:00-24:00+1天=12:00(5月2日)。即向西跨过日界线，时刻不变，日期加一天。同理也可计算向东跨过日界线后日期的变化。
      类似的方法，还可以扩展到太阳高度角的计算中。具体方法是；某地某时的太阳高度角(α)=90°-(当地纬度-太阳直射点纬度)。(注:北纬为正，南纬为负)如宁波(30°N)夏至日的太阳高度为:90°-(30°-23.5°)=83.5°；北京(40°N)冬至日的太阳高度为:90°-[40°-(-23°)]=26.5°;赤道春分日的太阳高度为:90°-(0°-0°)=90°;赤道冬至日的太阳高度为:90°-[0°-(-23.5°)]=113.5°,当太阳高度(α)＞90°时，则太阳高度应为180°-α，即为当地的太阳高度，因此赤道冬至日的太阳高度为:180°-113.5°=66.5°。

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