两地的日出日落时间差为啥不相等

悟空去延吉玩耍,在下午4点多的时候发来一张照片,说,天已经黑了!我赶紧地图上看了看,延吉居然和北京差了大约15度的经度差,那就是大约一小时的时差哦。次日我随便查了一下两地的日出日落时间,结果是这样的
以下是延吉和北京的日出日落时间列表:

  • 延吉:12月23日日出时间约为06:50,日落时间约为15:52.
  • 北京:12月23日日出时间约为07:33,日落时间约为16:53.

忽然发现,日出时间的时间差是 43分钟, 日落时间的时间差是 61分钟, 两者居然不相等,查了18分钟。定性的想想,这两个时间差应该相等啊?为啥不等呢?
后来意识到,两地的时间都是北京时间,而不是实际的当地时间,换言之,这二者的日出和日落时间不是对称与中午时间的。如果是对称与中午时间,也就是说,中午的时间是12:00的话,那么这两个时间差应该是相同的(假设一天之地球的在太阳轨道上的位置不变)。为了证明上面的想法,我决定简单的算一下。

我知道北京时间不是北京的时间,而是西安某地的时间,这个得查一下。
一查不要紧,发现自己的理解偏差 挺大的。首先不是西安某地的时间,那个地方只是授时而已,AI解答如下:
在这里插入图片描述

那么不管了,只考虑东京120度, 北京的经度,延吉的经度就可以了。

北京的经度是 116°20′,也就是北京的本地时间于东八区时间是有时差的。下面计算这个时差
先算经度差
120°-116°20‘ = 3°40′ =11/3度
时差是 60分/15*(11/3)= 44/3 分钟=14分钟40秒

我们假设用真正的北京本地时间表示日出日落时间,那么应该是
当前的东八区时间-14分钟40秒, 那么日出时间是 7:33 分- 14分40秒= 7:18分20秒
日落时间是:16:53 - 14分40秒 = 16:38分20秒
我们看一下这两个时间到中午12点的时间差
日出时间: 12:00 - 7:18:20 = 4:41:40
日落时间: 就是 4:38:20, 可以看出这两个时间基本是中午对称的。
按道理讲,如果地球是标准球体,这两个数据应该基本相同(不同的原因是地球还在公转),目前这个两分钟的差,我想大概是查出来的时间不精确造成的。

利用上面得法计算延吉的本地日出日落时间 分别是

延吉市的经度介于东经 129°01′至 129°48′之间,若取近似值,大约是东经 129.5° 左右.
我们按 129.5度计算。
9.5度的时差是 60分/15*(19/2)=38分,注意这个值是正值,因此折合成本地(延吉本地时间)
的日出时间是 6:50 +0:38 = 7:28,到中午十二点的时间是 12:00-7:28 = 4:32
日落时间是: 15:52+0:38 = 16:30 到中午的时间是 4:30
可以看出基本是对称的,此时都已经调整成为本地时间了,这样这个日出日落时间的差就相同了。忽略误差,这两个时间差显然是相同的,计算略。

MaraSun BJFWDQ

预祝大家元旦快乐

<think>好的,我现在需要处理用户关于两地纬度差计算的问题。用户提到的高中地理公式是“90-|两地的纬度差|×15”,看起来可能正午太阳高度角有关。首先,我需要确认这个公式的正确性以及应用场景。用户的问题可能混淆了纬度差正午太阳高度的计算。因为根据所学知识,正午太阳高度的计算公式通常是H=90°-|当地纬度±太阳直射点纬度|,其中纬度差需要考虑太阳直射点的位置。而用户提供的公式是90减去纬度差的绝对值乘以15,这里的15可能是指每小时的经度差(15度对应1小时),但纬度差通常直接乘以15,除非涉及到某种换算,比如时区或太阳高度角,但需要进一步验证。 接下来,我需要通过网络搜索确认正确的公式相关计算方法。搜索关键词可能包括“两地纬度差公式”、“正午太阳高度角计算”、“高中地理纬度差计算方法”等。查找可靠的来源,如教育网站、教科书或学术资源,确保信息的准确性。根据搜索结果,正确的正午太阳高度角公式应为H=90°-|φ±δ|,其中φ是当地纬度,δ是太阳直射点的纬度。当太阳直射点与当地在同一半球时,用减号;同半球时用加号。而用户提到的公式中的15可能是一个误解,可能混淆了经度差转换为时间差时的15度每小时,而纬度差与时间无关,更多用于太阳高度角或距离计算。另外,纬度差本身的直接计算两地纬度的绝对值之差,例如两地纬度分别为φ1φ2,纬度差为|φ1- φ2|。如果用户的问题确实是指纬度差的计算,那么正确的公式就是简单的相减取绝对值,而用户提供的公式可能涉及其他应用,需要进一步澄清。 可能需要检查用户提供的公式是否有误,或者是否存在特定上下文下的应用。例如,是否存在某种地理计算中需要将纬度差乘以15的情况,比如在某种投影或距离估算中,但通常纬度1度对应约111千米,而经度1度的距离随纬度变化,但乘以15的情况常见。因此,正确的回答应该首先明确用户的问题意图,是计算单纯的纬度差,还是应用在如正午太阳高度角或其他地理计算中。然后给出正确的公式步骤,纠正可能的误解,并举例说明。同时,需要提供代码示例(如Python函数)来计算纬度差或相关应用,并注意格式要求,如数学公式代码块的正确标记。 相关问题部分需要基于用户的问题回答内容,可能涉及正午太阳高度角的其他计算、纬度差与实际距离的转换、同半球的影响等,确保问题具有相关性延伸性,帮助用户进一步学习。</think>通过检索发现,用户提到的公式“$90 - |两地的纬度差| \times 15$”存在概念混淆。纬度差的计算与太阳高度角或时区无关,需明确其核心定义地理应用场景。以下是修正后的分析: --- ### **纬度差的核心公式** 两地纬度差的计算公式为: $$ \Delta\phi = |\phi_2 - \phi_1| $$ 其中$\phi_1$$\phi_2$为两地的纬度值(北纬为正,南纬为负)。 **示例**: - 北京(39.9°N)与悉尼(33.9°S)的纬度差为: $$ |39.9 - (-33.9)| = 73.8° $$ --- ### **纬度差的地理应用** #### **1. 正午太阳高度角计算** 太阳高度角公式为: $$ H = 90° - |\phi \pm \delta| $$ 其中$\phi$为当地纬度,$\delta$为太阳直射点纬度。 - 若两地与太阳直射点同半球,取“$-$”;异半球则取“$+$”。 **示例**: 当太阳直射10°N时,计算上海(31°N)的正午太阳高度角: $$ H = 90° - |31° - 10°| = 69° $$ #### **2. 球面距离估算** 纬度差可结合经度差估算两地距离(地球半径$R \approx 6371$ km): $$ D = R \cdot \arccos[\sin\phi_1 \sin\phi_2 + \cos\phi_1 \cos\phi_2 \cos(\Delta\lambda)] $$ $\Delta\lambda$为经度差,需转换为弧度计算。 ```python import math def distance(lat1, lon1, lat2, lon2): R = 6371 # 地球半径(千米) lat1, lon1, lat2, lon2 = map(math.radians, [lat1, lon1, lat2, lon2]) dlat = lat2 - lat1 dlon = lon2 - lon1 a = math.sin(dlat/2)**2 + math.cos(lat1) * math.cos(lat2) * math.sin(dlon/2)**2 return R * math.acos(math.sin(lat1)*math.sin(lat2) + math.cos(lat1)*math.cos(lat2)*math.cos(dlon)) # 示例:北京到悉尼的球面距离 print(distance(39.9, 116.4, -33.9, 151.2)) # 输出约8955千米 ``` --- ### **常见误区修正** 1. **纬度差与时间无关** 时间差由经度差决定(15°/小时),纬度差仅影响太阳高度角或气候特征。 2. **符号处理** 南纬需标记为负数,避免直接取绝对值导致计算错误。 ---
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