蔡華鑫
高中地理有關日期范圍計算類的問題一直是教學難點。長期以來,教學一線地理教師總結出許多解決這個難點的方法。但是,這些方法中還有一些模棱兩可、似是而非或者難以準確把握的方面。本文將就這一類問題與大家探討。
一、常規分析思路的梳理
地球表面一般情況總有兩個日期。常規的思路是,新的一天范圍應該從零點所在地向東至日界線,其余范圍則屬于舊的一天。這樣的話,解決有關日期范圍計算的問題首先要突破兩個難點,一是關于國際日期變更線兩側的日期判別;二是作為日期自然變更的零點所在地的判定。
1.注意國際日期變更線對日期的影響
日期確定涉及到地球所處公轉軌道上的位置。起初,全球各地都以自己所看到的太陽位置作為確定“一天”的標準,這給日期的界定帶來了一些混亂。為了解決這個問題,國際上統一規定原則上以180°經線為全世界共同的、可供對照的“國際日期變更線”(簡稱“日界線”),當你由西向東跨越國際日期變更線時,必須在你的計時系統中減去一天;反之,由東向西跨越國際日期變更線,就必須加上一天。為了方便地方生活,這條穿過太平洋的國際日期變更線避開了一些島嶼和地區,使這些島嶼和地區不致被分成兩個日期,因此,它實際不是直線而是一條有幾個曲折的折線。
在中學地理有關國際日期變更線知識點的考查中,有的就是為了考查它的位置以及形態,如例1。
例1:一艘航行于太平洋的船,從12月30日12時(區時)起,經過五分鐘,越過了180°經線,這時其所在地點的區時不可能是:
A.12月29日12時5分
B.12月30日11時55分
C.12月30日12時5分
D.12月31日12時5分
例1的正確選項是B選項。作圖(見圖1)演示如下:A選項情況是船只自西向東越過日界線(見圖中箭頭A),日期減一天;C選項情況是船只穿過了180°經線,但沒有越過日界線(見圖中箭頭C1、C2),日期不變;D選項情況則是船只自東向西越過日界線(見圖中箭頭D),日期加一天。
更多情況下思考日期或者時刻其實不必考慮日界線的具體形態,只要確定是否穿過它就可以,如例2。
例2:我國一艘科學考察船,從上海出發向東航行,過日界線于1981年1月2 日15時抵達加拿大溫哥華(西七區)途經14天2小時,該船在上海啟航是:
A.1980年12月21日4時
B.1980年12月20日4時
C.1981年1月16日17時
D.1980年12月20日10時
例2解題的關鍵首先在于計算船只抵達溫哥華時上海的時間(即北京時間,亦即東八區的區時),常規分析思路很容易受到船只航行方向的影響,在根據溫哥華時間計算上海的時間時,很多學生就會“理所當然”地向西減去相隔的時區數來“逆推”,而有的學生或者由于沒有計算準確相隔的時區數,或者由于沒有處理好自東向西越過日界線日期加一天的問題,從而導致最終計算錯誤。
其實,很多情況下,跨越日界線而變更日期這個難點是可以規避的。如例2,在計算船只抵達溫哥華時上海時間時,完全不必考慮船只航行的方向,那只是一個已知某時區區時求另一時區區時的問題。在作圖處理類似的區時計算問題時,一般東十二區看作最東邊,時間最早,而西十二區看作最西邊,時間最晚(如圖2)。
■
根據溫哥華西七區區時求上海東八區區時,在圖中表現為知西求東,則加上相差的時區數15,可很方便地求出船只抵達溫哥華時上海的時間為1981年1月3日6時,最后減去船只航行途中用去的時間即可算出出發時間為1980年12月20日4時。顯然正確答案應該選B,如果有的學生再多考慮了船只穿過日界線的情況認為還要加上一天的話,他將會得出A選項這個錯誤答案。
2.找到零點時刻所在地作為新舊兩天的分界線
無論是地方時還是區時,總是越向東時間越早。可以從180°向西遞減,每向西15個經度,地方時晚1小時,每向西1個經度,地方時晚4分鐘,很容易便能找到零點時刻所在經線。零點經線以西至180°經線屬于舊的一天,零點經線以東至180°經線屬于新的一天,如例3。
例3:圖3中心點為北極,陰影區為3月21日,非陰影區為3月22日。讀圖并回答下列問題:
(1)NA的經度為 ;NB 的經度為 。
(2)這時北京為3月 日
時。
例3解題思路首先確定圖中兩條日期分界線的含義,自西向東日期減少一天表示國際日期變更線(這里近似地看作180°經線),如圖中NB。而自西向東日期加一天就表示新的一天的零點所在地,如圖中NA。經計算NA經線60°E為3月22日0點,則北京時間(東八區區時)即120°E地方時為3月22日4點。
有教師在此基礎上總結出:只要知道180°經線上的地方時,將它除以24,就可得出新的一天在全球的比例。如上題例3計算出180°經線上的地方時為8點,則依此可得出結論,新的一天范圍約占全球的三分之一。
例3盡管求解的是區時,但實質還是地方時的計算。在實際生活中人們日常用的時間(包括日期)卻是區時,如果碰到試題信息中提供的時間是區時,解題思路會不會有新的要求?可試著解析一道試題,如例4。
例4:北京時間2010年10月1日18時59分57秒,“嫦娥二號”探月衛星在西昌衛星發射基地成功發射。據此回答:發射時,與北京處于同一天的日期范圍占全球的比例約為:
A.23/24 B.21/24 C.1/24 D.1/2
題中時間顯然已經不是地方時而是區時,按照常規思路,這題應可以地方時計算,即將120°E經線地方時約為19時,可得180°經線地方時約為23點,0點地方時大約出現在165°W經線,由此得出結論,與北京處于同一天的日期范圍為23/24(亦即345/360),正確答案應該選A。endprint
二、對日期范圍類問題的反思
細心的人會發現,很多要求計算日期范圍的試題設置往往都有較明顯的傾向性,經常暗示需要用地方時計算,就算涉及到區時,計算過程中用到的經線和時刻也往往是比較特殊的經線和整時數時刻(如例3)。有的試題看似不是那樣,但關鍵是,在要求計算日期范圍時,也一定只是要求得出“大約”的全球占比。其中隱含著怎樣的科學道理?地理教學中很多原理探討都是在理想條件下進行。從熱力環流原理到三圈環流的形成直至季風環流的形成如此,理想大陸自然帶分布規律、理想大洋洋流分布規律以及日期分布范圍的計算亦如此。
1.理想狀態一:日界線直線化
在計算日期范圍時,一般不需要考慮日界線彎曲。換句話說,面對這一類試題,在計算時,之所以在明明知道日界線彎曲的情況下還能夠將之忽略,那是因為試題在設置時就因科學性考慮而將問題要求定性在“大約”上,如例3、例4等。事實上日界線的彎曲遠超過大多數教師所認為的程度,如太平洋島國基里巴斯附近(見圖4)。反觀,有的試題要求直接解答“新的一天的范圍是 ”,如此這般的問法其實不可取。
2.理想狀態二:計算過程中區時概念淡化
有必要進一步明確,自從區時概念被廣泛接受和應用起,一個地方所處的日期也就直接與區時不可分割。但是,這樣也帶來了一個小問題,當某時區正好區時為0時,它到底算新的一天還是舊的一天?事實上,全球范圍在一天24小時的時間里,出現區時為0時只有24個瞬間,一般在設置與實際事件相關聯的試題時是不會碰到。相反,如同上題例3中,60°E正好為0時(即東四區區時為0時),這種試題用地方時來計算看上去可以避開這個問題,但也只是一種估算方法的運用。
用地方時計算有一個明顯弊端,它往往會比用區時計算多出最多可達15個經度的誤差值,如上題例4。從科學性講,這里應該用區時計算才更合理。具體分析如下:已知東八區區時10月1日18時59分57秒,則可得西十區區時是10月1日0時59分57秒,那么,與北京處于同一天的范圍應該是從西十區(包括西十區)向東到東十二區共22.5個時區,占全球的比例為22.5/24。看上去似乎與原來的答案比較接近,細想一下則不同,如果發射時間是東八區區時10月1日18時0分04秒之類時間,用區時計算得出結論將仍然是22.5/24不變,這個結論經得起考量。而用地方時計算,卻會得出22/24的結論,前后相差了1/24,這時看A、B兩個選項,恐怕就不好選擇。
從這個案例中可以看出,區時概念被淡化的理想狀態,一般情況下不會給解題帶來太大影響,但同時也對試題設置提出更高要求,出題者一定要充分認識到這類試題先天就帶有估算性,如例4試題中A、B兩個選項的設置就太接近。
3.理想狀態三:區時實際應用區域與時區劃分原則等同化
按照理想的時區劃分原則,全球24個時區各占15個經度范圍,但是不同區時的實際應用區域與理論上的時區劃分原則之間存在著非常顯著的差異。如我國東西跨經度達約62個經度,按照時區劃分原則分處5個時區,但實際上,我國都使用東八區區時,兩者差異極大。正因如此,有關日期范圍的計算也必然只能是“大約”估算要求,而且這個“大約”的允許誤差還不小。所以,在解決日期范圍類試題時,應該清楚一個前提,雖然能夠利用原則上的時區劃分方法處理問題,但它其實并非理所當然。有的試題盡管在設置時也用了“大約”這樣的詞來體現估算的要求,但由于仍然對區時實際應用區域與時區劃分原則的差異認識不足,從而導致其科學性受到極大損傷,如例5。
例5:北京時間2013年6月11日17時38分,神舟十號載人飛船發射升空,此時,與北京處于同一天的范圍約占全球的:
A.80% B.85% C.90% D.95%
該題不管是運用地方時計算,亦或是用區時計算,兩者得出結論的差異很小,似乎都指向選項C。但是,請細細品味,實際情況是否真是如此?▲endprint
二、對日期范圍類問題的反思
細心的人會發現,很多要求計算日期范圍的試題設置往往都有較明顯的傾向性,經常暗示需要用地方時計算,就算涉及到區時,計算過程中用到的經線和時刻也往往是比較特殊的經線和整時數時刻(如例3)。有的試題看似不是那樣,但關鍵是,在要求計算日期范圍時,也一定只是要求得出“大約”的全球占比。其中隱含著怎樣的科學道理?地理教學中很多原理探討都是在理想條件下進行。從熱力環流原理到三圈環流的形成直至季風環流的形成如此,理想大陸自然帶分布規律、理想大洋洋流分布規律以及日期分布范圍的計算亦如此。
1.理想狀態一:日界線直線化
在計算日期范圍時,一般不需要考慮日界線彎曲。換句話說,面對這一類試題,在計算時,之所以在明明知道日界線彎曲的情況下還能夠將之忽略,那是因為試題在設置時就因科學性考慮而將問題要求定性在“大約”上,如例3、例4等。事實上日界線的彎曲遠超過大多數教師所認為的程度,如太平洋島國基里巴斯附近(見圖4)。反觀,有的試題要求直接解答“新的一天的范圍是 ”,如此這般的問法其實不可取。
2.理想狀態二:計算過程中區時概念淡化
有必要進一步明確,自從區時概念被廣泛接受和應用起,一個地方所處的日期也就直接與區時不可分割。但是,這樣也帶來了一個小問題,當某時區正好區時為0時,它到底算新的一天還是舊的一天?事實上,全球范圍在一天24小時的時間里,出現區時為0時只有24個瞬間,一般在設置與實際事件相關聯的試題時是不會碰到。相反,如同上題例3中,60°E正好為0時(即東四區區時為0時),這種試題用地方時來計算看上去可以避開這個問題,但也只是一種估算方法的運用。
用地方時計算有一個明顯弊端,它往往會比用區時計算多出最多可達15個經度的誤差值,如上題例4。從科學性講,這里應該用區時計算才更合理。具體分析如下:已知東八區區時10月1日18時59分57秒,則可得西十區區時是10月1日0時59分57秒,那么,與北京處于同一天的范圍應該是從西十區(包括西十區)向東到東十二區共22.5個時區,占全球的比例為22.5/24。看上去似乎與原來的答案比較接近,細想一下則不同,如果發射時間是東八區區時10月1日18時0分04秒之類時間,用區時計算得出結論將仍然是22.5/24不變,這個結論經得起考量。而用地方時計算,卻會得出22/24的結論,前后相差了1/24,這時看A、B兩個選項,恐怕就不好選擇。
從這個案例中可以看出,區時概念被淡化的理想狀態,一般情況下不會給解題帶來太大影響,但同時也對試題設置提出更高要求,出題者一定要充分認識到這類試題先天就帶有估算性,如例4試題中A、B兩個選項的設置就太接近。
3.理想狀態三:區時實際應用區域與時區劃分原則等同化
按照理想的時區劃分原則,全球24個時區各占15個經度范圍,但是不同區時的實際應用區域與理論上的時區劃分原則之間存在著非常顯著的差異。如我國東西跨經度達約62個經度,按照時區劃分原則分處5個時區,但實際上,我國都使用東八區區時,兩者差異極大。正因如此,有關日期范圍的計算也必然只能是“大約”估算要求,而且這個“大約”的允許誤差還不小。所以,在解決日期范圍類試題時,應該清楚一個前提,雖然能夠利用原則上的時區劃分方法處理問題,但它其實并非理所當然。有的試題盡管在設置時也用了“大約”這樣的詞來體現估算的要求,但由于仍然對區時實際應用區域與時區劃分原則的差異認識不足,從而導致其科學性受到極大損傷,如例5。
例5:北京時間2013年6月11日17時38分,神舟十號載人飛船發射升空,此時,與北京處于同一天的范圍約占全球的:
A.80% B.85% C.90% D.95%
該題不管是運用地方時計算,亦或是用區時計算,兩者得出結論的差異很小,似乎都指向選項C。但是,請細細品味,實際情況是否真是如此?▲endprint
二、對日期范圍類問題的反思
細心的人會發現,很多要求計算日期范圍的試題設置往往都有較明顯的傾向性,經常暗示需要用地方時計算,就算涉及到區時,計算過程中用到的經線和時刻也往往是比較特殊的經線和整時數時刻(如例3)。有的試題看似不是那樣,但關鍵是,在要求計算日期范圍時,也一定只是要求得出“大約”的全球占比。其中隱含著怎樣的科學道理?地理教學中很多原理探討都是在理想條件下進行。從熱力環流原理到三圈環流的形成直至季風環流的形成如此,理想大陸自然帶分布規律、理想大洋洋流分布規律以及日期分布范圍的計算亦如此。
1.理想狀態一:日界線直線化
在計算日期范圍時,一般不需要考慮日界線彎曲。換句話說,面對這一類試題,在計算時,之所以在明明知道日界線彎曲的情況下還能夠將之忽略,那是因為試題在設置時就因科學性考慮而將問題要求定性在“大約”上,如例3、例4等。事實上日界線的彎曲遠超過大多數教師所認為的程度,如太平洋島國基里巴斯附近(見圖4)。反觀,有的試題要求直接解答“新的一天的范圍是 ”,如此這般的問法其實不可取。
2.理想狀態二:計算過程中區時概念淡化
有必要進一步明確,自從區時概念被廣泛接受和應用起,一個地方所處的日期也就直接與區時不可分割。但是,這樣也帶來了一個小問題,當某時區正好區時為0時,它到底算新的一天還是舊的一天?事實上,全球范圍在一天24小時的時間里,出現區時為0時只有24個瞬間,一般在設置與實際事件相關聯的試題時是不會碰到。相反,如同上題例3中,60°E正好為0時(即東四區區時為0時),這種試題用地方時來計算看上去可以避開這個問題,但也只是一種估算方法的運用。
用地方時計算有一個明顯弊端,它往往會比用區時計算多出最多可達15個經度的誤差值,如上題例4。從科學性講,這里應該用區時計算才更合理。具體分析如下:已知東八區區時10月1日18時59分57秒,則可得西十區區時是10月1日0時59分57秒,那么,與北京處于同一天的范圍應該是從西十區(包括西十區)向東到東十二區共22.5個時區,占全球的比例為22.5/24。看上去似乎與原來的答案比較接近,細想一下則不同,如果發射時間是東八區區時10月1日18時0分04秒之類時間,用區時計算得出結論將仍然是22.5/24不變,這個結論經得起考量。而用地方時計算,卻會得出22/24的結論,前后相差了1/24,這時看A、B兩個選項,恐怕就不好選擇。
從這個案例中可以看出,區時概念被淡化的理想狀態,一般情況下不會給解題帶來太大影響,但同時也對試題設置提出更高要求,出題者一定要充分認識到這類試題先天就帶有估算性,如例4試題中A、B兩個選項的設置就太接近。
3.理想狀態三:區時實際應用區域與時區劃分原則等同化
按照理想的時區劃分原則,全球24個時區各占15個經度范圍,但是不同區時的實際應用區域與理論上的時區劃分原則之間存在著非常顯著的差異。如我國東西跨經度達約62個經度,按照時區劃分原則分處5個時區,但實際上,我國都使用東八區區時,兩者差異極大。正因如此,有關日期范圍的計算也必然只能是“大約”估算要求,而且這個“大約”的允許誤差還不小。所以,在解決日期范圍類試題時,應該清楚一個前提,雖然能夠利用原則上的時區劃分方法處理問題,但它其實并非理所當然。有的試題盡管在設置時也用了“大約”這樣的詞來體現估算的要求,但由于仍然對區時實際應用區域與時區劃分原則的差異認識不足,從而導致其科學性受到極大損傷,如例5。
例5:北京時間2013年6月11日17時38分,神舟十號載人飛船發射升空,此時,與北京處于同一天的范圍約占全球的:
A.80% B.85% C.90% D.95%
該題不管是運用地方時計算,亦或是用區時計算,兩者得出結論的差異很小,似乎都指向選項C。但是,請細細品味,實際情況是否真是如此?▲endprint