模拟日光和天气
跨时区模拟日光
随着地球自转,地球的不同部分朝向或背离太阳,形成了白天和黑夜。 历史上,世界上许多地方都是根据可观察到的标记来保持当地时间的,例如太阳在天空中最高的时候。 随着世界的全球化,一种标准化的报时方式对火车旅行、工作日、货物运送等变得越来越重要。 为了帮助世界各地的人们更好地协调时间,人们创造了时区。 最初,时区大约是每隔 15 度经度划分一次,但是根据政治和地理决定会有很多变化。 例如,二战期间,占领法国的德国人将该国从格林威治标准时间 (GMT) 切换到中欧时间 (CET),以遵循德国时间。 战后,法国再也没有改回格林威治时间。 再比如中国,1949 年中国内战后,从使用五个时区改为使用单一时区。 由于这些变化,即使在同一个时区,人们也会经历截然不同的白天和黑夜。
- 打开 MapMaker。
- 在屏幕底部的工具栏上,单击 3D 按钮。
地图将以 3D 模式打开。 接下来,您将添加一个显示世界时区的图层。
- 在工具栏上,单击添加图层。
随即打开添加图层窗格。
- 在添加图层窗格中,搜索 Time Zones。 在搜索结果列表中,对于 Time Zones 图层,单击添加按钮。
- 关闭添加图层窗格。
Time Zones 图层现已添加到地图。
- 在地图上,缩放到中国的国家。 单击地图打开信息性弹出窗口。
根据弹出窗口,中国标准时间比格林威治标准时间早 8 小时。 这意味着如果英国格林威治是中午 12 点,那么中国北京是晚上 8 点。 虽然在某些方面让整个国家使用标准时间很方便,但对于生活在该国不同地区的人来说,想要优化日光也可能会有一些挑战。 接下来,您将使用日光工具探索中国东部和西部之间的日光时间差异。
- 关闭弹出窗口。
- 在屏幕左侧的工具栏上,单击打开日光工具按钮。
日光窗格随即显示。 借助此工具,您可以调整一天中的时间、一年中的日期、地图上的阴影以及通过日期和时间确定的太阳位置,从而模拟显示日光和阴影的逼真场景。
- 在日光窗格中,将时间滑块拖动至下午 06:00。
地图现在显示当地时间下午 06:00 的太阳位置。 请注意,中国东部在下午 6 点正经历黑暗,而中国西部仍有日光。
- 在日光窗格上,使用时间滑块考虑以下问题:中国东部和西部的日出之间大约有几个小时的差异?
探索季节变化
地球除了绕地轴自转外,还绕太阳旋转。当它这样做的时候,它倾斜了,这就造成了季节。 两极地区的季节变化十分极端,可能拥有 24 小时的阳光照射,天气相对温和,也可能经历 24 小时气温寒冷的漫长黑夜,甚至降雪。 靠近赤道地区,这些变化就相对温和,甚至可能完全察觉不到。 您将使用 MapMaker 来探索这些变化。
- 单击左上角的打开搜索按钮。
- 在查找地址或地点栏中,输入 Longyearbyen,Svalbard,然后按 Enter 键。
地图缩放至挪威斯瓦尔巴群岛上的朗伊尔城。 该社区是地球上最北的定居点之一。 由于地球倾斜的方式,从十月底到二月初,朗伊尔城几乎没有日光。
- 关闭搜索结果窗口,然后缩小,直到您可以看到整个斯瓦尔巴群岛和北极。
- 在日光窗格中,使用日历将日期更改为冬至,即 12 月 21 日。 将时间滑块从上午 12:00 拖动到晚上 11:59。
您观察到的北极日光量是怎样的? 南极呢?
- 在日光窗格中,使用日历将日期更改为夏至,即 6 月 21 日。
夏至是北半球在一年中夜晚最短的一天。
您观察到的北极日光量是怎样的? 南极呢?
- 在日光窗格中,将时间滑块拖动至午夜 12:00,然后单击动画化一年中的阳光和阴影按钮。
随即播放动画,向您展示一年的 12 个月中每个月同一天的太阳位置。
- 动画开始播放后,再次单击动画化一年中的阳光和阴影按钮可暂停动画。
在 3D 模式下模拟天气
最后,您将模拟明尼苏达州明尼阿波利斯一天之内的光照和天气。 使用 Topographic 3D 底图,您可以模拟建筑物阴影对周围区域的影响、可能的道路状况等。
- 单击地图左上角的打开搜索按钮。 搜索 Minneapolis, Minnesota,然后按 Enter 键。
- 关闭搜索结果弹出窗口。
- 在工具栏上,单击底图按钮。 在底图窗格中,选择 3D 建筑底图。
- 关闭底图窗格。
- 放大到明尼阿波利斯市区,直到 3D 建筑物显示在地图上。
- 按住鼠标右键并拖动地图以将其倾斜。 直到倾斜后的视觉效果像您在直升机中围绕建筑物飞行一样。
- 如有必要,重新打开日光窗格。
- 在日光窗格中,使用日历将日期更改为春分,即 3 月 19 日,然后使用时间滑块将时间设置为早上 07:30。
您观察到的建筑物阴影是怎样的? 太阳是以何种角度产生这些阴影的?
- 在屏幕左侧的工具栏上,单击打开天气模拟按钮。
- 在天气窗格中,单击雨。
注:
如果未出现雨,请放大到城市或再将地图旋转一定角度。
- 在天气窗格中,将云量滑块向右拖动以增加天空中的云量。
- 将降雨量滑块向右拖动以增加降雨量。
- 将天气更改为雪。
能够探索一段时间的日光差异有助于我们了解地球上不同地方的季节性的影响。 同样,描绘天气可能的变化有助于为未来做好准备,或者了解过去事件的环境条件。
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