经纬网与时差

  以前我们学过坐标,并且是二维的坐标,在一个平面上,有一条横轴,有一条竖轴。可以根据这两个轴来确定唯一的一个点。那么我们怎么样才可以在地球上定位?地球它的表面也算是一个二维的平面,他又该怎么定位?如何精确的描述一个位置?

  我想首先还是需要有横轴和纵轴,围绕地球的一圈,如图:

横轴


纵轴

就像这样,其实他们也有自己的名字,其实就是经线纬线,纵轴就是经线,横轴就是纬线,两者合在一起就是经纬线,如图:

但是只有经纬线就可以准确的定位了吗?我想还不行。经线和纬线都可以有无数条,那么我们再说任意一条的时候怎么能让别人知道说的是哪一条?我们必须确定一下,并且准确地说出到底是哪一条经线,哪一条纬线。这该怎么办?我们如何确定?比如如何确定一条经线?首先我们需要一个起点,就是零度,而相应对面就是180度,如图:

其实任何一条经线都可以当起点,这样就没有办法确定,所以最终是人为规定,其中的一个为起点,现在我们确定了一个起点,可以把它当成零度,称作本初子午线,位于英国伦敦。接下来我们可以表示一下起点左边一条经线的位置,我首先可以算一下起点与第一条经线之间的夹角,比如这个夹角是30度,那么这条经线也就是从起点开始向左数三十度的位置。起点右边一条经线我们也可以把他表示为330度,就是用360减去30,或者也可以直接表示为-30,但这样比较麻烦,我想我们可以将起点到对面,那一边表示为180度,这样我们就交整个经线分为了两个部分,一面是西,一面是东,其实也就是我们所说的西经和东经。如果我们想表示西经30度,就可以写成30度W,西的英文是west,我们去开头的字母再把度数放在前面,这样就可以极其准确的表述一个经线。那么东经40度,怎么表示?就是40度E,东的英文是east,我们同样也可以很好地表示。

  那么我们该如何准确的表示一条纬线?我们也需要确定一个起点,我仔细观察了一下地球,我发现有一条唯见极其特殊,那正好将地球平分在中间其实也就是赤道,如图:

我们可以把赤道表示为零度,这样同时也把纬线分为了两部分,一部分是北,一部分是南,也就是北纬和南纬。如果赤道上面的一条唯见和赤道之间的度数是20度,他就可以表示为20度N,北的英文是north,如果是南纬三十度就可以表示为30度S,南的英文是south,现在任何一条唯见,我们都可以很准确地来表示。但是在所有纬线中有两条纬线非常特殊,随着地球的公转,太阳的直射点也会变,并且直射点位置的变化也有一个极端,分别是南回归线,和北回归线,太阳最大的偏移角度就是到这两条纬线,到此就会继续向相反的方向移动,他们的位置分别是23度N和23度S。

  现在经线和纬线,我们都可以很准确的表示了,把它们合在一起就是这样。如图:

任何一个地方我们都可以精确的表示,现在一条经线和一条纬线就可以确定唯一的一个点,位置唯一确定。比如图中的位置就可以表示成20度S,40度E。可以完美的定位。

  现在我们通过经度和纬度可以描述地球上任意一个点的位置,也可以做到的地球上定位。

  地球时刻都在自转,这样就会产生昼夜的更替,有的国家此时正是上午,而有的国家此时正是深夜,也就导致了时间上的差异,存在时间差,每个地方都有各自的时间,全球就会有无数个时间段,产生时间混乱,也更不知道自己现在应该是几点,那么我们该怎样解决这个问题?这其实也和经纬网有关系。

  如果我们不能确定一个通用的准确时间,那么我们就无法与异地的人沟通。比如在我这里还是晚上9:00,另外一个地方确是早上9:00,我们所说的时间总是和他们不同,会引起很多的误会。假如你们约好了一个时间,共同做一件事情,两个人肯定也不能同时开始,可能你这边的时间已经到了,但是他离这个时间段有很长时间。这样的沟通会非常的困难,并且很低效,那么到底如何解决这个问题?可不可以每一个国家的首都为当地时间?我想不行,跨度比较大的国家会出现问题,比如俄罗斯,俄罗斯的首都在最西边,但如果一个人在俄罗斯的最东边却用着首都的时间,那么他的时间就很不准。我认为我们可以将地球分为几个时间段,一个国家转到了这个时间段,他就是这个地方的时间,再往前走一格,他的时间又会随着位置不断推移,那我们应该怎么划分这个时间段?如何做到方便,实用?我们可以把全球分为24个时间段,因为一天就有24小时,地球用了24小时转了一整圈,每1小时就是15度,360除24=15,每一个区就是一个区时。也就是说,地球每往往东转15度,时间也就增加一个小时。比如一个国家和另一个国家之间差了15度,那他们的时间也就相差1小时。那么还有一个问题,这两个国家谁的时间会更靠后一点?其实就是靠东边的国家,因为地球自西向东转,靠东的国家自然也先看到太阳升起,所以越靠东的国家时间就更靠后。但是我们还需要一条鉴定线,为了不让这些区时用起来那么的麻烦,我需要将这些区时平分一下。因此,就有了一条人为规定的假想的线,就是国际日期变更线,在经线180度的位置。但这条国际日期变更线并不是一条直线,他有很多的曲折,因为为了避免有一些岛屿在同一个时刻有两个时间段。国际日期向左边的区时就是西区,一共有12个区,第几区就直接说是西几区,比如第一个区就是西一区。国际日期变更线右边的区是东区,也分为东一区,东二区,等等...到东12区。180度的位置,也就是国际日期变更线本身是一个区,东西十二区重合合为一个区,合在一起,也就是24个区。从国际日期变更线开始是像西7.5度,向东7.5度,一共15度,这样更方便计算。因此,我们就解决了时差的问题,也可以通过与别的国家所差的度数,从而算出其他国家的时间,非常的简洁,实用。

  现在我们都解决了时差的问题,全球也有了通用的一个时差计算方法,时间也不再像以前一样混乱。

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